描述CMS垃圾收集的工作过程。
参考回答
CMS垃圾收集器的工作过程分为几个关键阶段：
1. Initial Mark（初始标记）：标记GC Root能直接引用的对象，应用线程会暂停。
2. Concurrent Mark（并发标记）：并发标记所有可达对象，应用线程继续运行。
3. Concurrent Preclean（并发预清理）：清理部分垃圾对象，应用线程继续运行。
4. Remark（重新标记）：修正并发标记期间的变化，应用线程暂停。
5. Concurrent Sweep（并发清理）：并发清理垃圾对象，应用线程继续运行。
6. Concurrent Reset（并发重置）：重置CMS相关的状态，准备下一次GC。
详细讲解与拓展
CMS垃圾收集器（Concurrent Mark-Sweep）主要通过并发的方式来减少垃圾回收（GC）过程中应用停顿的时间。它主要有两个阶段：标记阶段和清理阶段。下面详细解释每个阶段的工作过程。
1. Initial Mark（初始标记）
在垃圾回收开始时，首先会进行“初始标记”阶段，标记所有可以直接从GC Root（根对象）访问到的对象。这个过程会涉及到从根对象开始遍历所有的可达对象。由于初始标记是一个浅标记过程，它只标记GC Root引用的对象，因此这个过程会导致所有应用线程暂停。通常，这个阶段的停顿时间是比较短的。
例子：
假设我们有一个Java应用，包含一些静态变量和线程栈中的引用。初始标记阶段会从这些根对象开始，标记所有可以直接访问的对象。
2. Concurrent Mark（并发标记）
在“初始标记”完成后，CMS进入“并发标记”阶段。在这一阶段，CMS会遍历所有对象，并标记那些仍然可达的对象。与传统的垃圾收集器不同，CMS在这个阶段是并发执行的，即垃圾回收线程和应用程序线程会同时工作。这意味着，在这个阶段，应用程序线程可以继续运行，不需要暂停。
例子：
在一个Web应用中，用户请求会生成大量临时对象。CMS会并发地标记这些临时对象，只有不再被引用的对象才会被清理。
3. Concurrent Preclean（并发预清理）
在“并发标记”之后，CMS会进行“并发预清理”。这个阶段会在应用线程继续运行的同时，清理那些已经不再被引用的垃圾对象。与并发标记一样，预清理阶段也是并发进行的。
例子：
假设应用程序运行过程中，部分对象变得不可达，CMS会在“并发预清理”阶段清除这些对象，以进一步优化内存使用。
4. Remark（重新标记）
在“并发标记”和“并发预清理”完成后，CMS会进入“重新标记”阶段。在这个阶段，垃圾回收线程会暂停应用程序线程，以确保并发标记期间的对象引用关系变化能被及时修正。由于并发标记可能会漏掉一些细节（如对象引用的变化），重新标记是为了确保垃圾回收的准确性。这个阶段的停顿时间通常比初始标记阶段稍长。
例子：
如果在并发标记阶段，某个对象的引用关系发生了变化（如从一个活动对象引用变为null），重新标记阶段会修正这些变化，避免不必要的对象被清理掉。
5. Concurrent Sweep（并发清理）
“并发清理”阶段是CMS的最后一步，它会清除那些不再被引用的对象。和前面的标记阶段一样，“并发清理”也是在应用线程运行的同时进行的，因此不会导致应用的长时间停顿。这一阶段会遍历堆中的所有对象，清理掉那些不可达的对象。
例子：
如果一个对象在并发标记过程中被标记为不可达，CMS会在“并发清理”阶段将其回收，从而释放堆内存空间。
6. Concurrent Reset（并发重置）
在垃圾回收结束后，CMS会进行“并发重置”阶段。这个阶段主要是重置与CMS相关的内部状态，准备下一次的垃圾回收。这个过程并不会影响应用程序的运行，它是在后台完成的。
总结：
CMS垃圾收集器的工作过程通过并发执行标记和清理阶段，尽量减少了应用线程的停顿时间，使得系统可以在进行垃圾回收时依然能够响应用户请求。然而，CMS并不是完全无停顿的，尤其是在重新标记阶段和老年代空间不足时，仍然会出现停顿。因此，CMS适用于对低延迟要求较高的系统，但在内存管理和Full GC时的表现上可能存在一定的局限性。
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