CMS收集过程中发生了几次停顿?为什么?
参考回答
CMS垃圾收集过程中,主要会发生两次停顿:
1. Initial Mark(初始标记):这是CMS垃圾收集过程中第一次停顿,应用线程暂停,标记GC Root能直接引用的对象。
2. Remark(重新标记):这是CMS垃圾收集过程中第二次停顿,应用线程暂停,修正并发标记阶段的变化。
详细讲解与拓展
CMS垃圾收集器的目标是尽可能减少垃圾回收时应用程序的停顿时间,因此它采用了并发标记和清理机制。CMS主要包含几个阶段,其中有两次主要的停顿:Initial Mark 和 Remark。这两次停顿是因为它们需要保证标记过程的完整性。
1. Initial Mark(初始标记) — 第一次停顿
在CMS垃圾收集开始时,Initial Mark 阶段会暂停应用线程。这一阶段的目的是标记从GC Root(根对象)能直接访问的对象。由于它只需要标记少数的对象(GC Root及其直接引用的对象),因此这个过程通常是非常快速的。
- 为什么停顿?
在这一阶段,JVM需要暂停应用线程,才能在没有其他线程干扰的情况下,可靠地标记根对象及其直接引用的对象。这样可以确保标记过程的准确性。 -
举个例子:
假设我们有一个Web应用,在垃圾回收开始时,JVM需要标记所有从主线程中持有的静态变量或线程栈中的对象,只有在这个标记过程结束后,才能开始进一步标记其他对象。
2. Remark(重新标记) — 第二次停顿
在“并发标记”阶段和“并发预清理”阶段并行执行后,CMS会进入 Remark 阶段。此时,CMS会再次暂停应用线程,修正并发标记阶段遗漏的对象引用。由于应用线程在并发标记阶段可能修改了对象的引用关系(例如某个对象变成了不可达),为了确保标记的准确性,需要在这个阶段完成对这些变化的修正。
- 为什么停顿?
由于并发标记是与应用线程并行执行的,因此标记期间可能发生一些对象引用关系的变化。这些变化可能导致并发标记阶段的结果不完整。为了确保垃圾回收的准确性,JVM需要暂停应用线程,重新检查并标记被修改或遗漏的对象。 -
举个例子:
假设在并发标记阶段,某个对象在应用线程的操作下变成了不可达,但这个变化并未被及时捕捉到。为了避免这个对象被误认为是可达的,JVM需要暂停应用线程,修复这个标记错误,确保不再被引用的对象能够被正确回收。
为什么不发生更多的停顿?
在CMS的并发清理阶段(Concurrent Sweep)和并发重置阶段(Concurrent Reset),由于CMS采用并发清理的方式,这些阶段都不会导致应用线程的停顿。CMS的优势之一就是在标记和清理阶段通过并发执行,尽可能减少了停顿时间。
总结:
CMS垃圾收集过程中的停顿主要发生在初始标记(Initial Mark) 和 重新标记(Remark) 阶段。这两次停顿是为了保证垃圾回收的准确性,确保从GC Root可达的对象得到标记,并修正并发标记阶段的遗漏。尽管CMS尽力减少停顿,但这些停顿仍然存在,并可能在处理大量老年代对象时导致显著的停顿时间,尤其是在老年代空间不足时。
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