解释CMS垃圾收集器的基本定义？
参考回答
CMS（Concurrent Mark-Sweep）垃圾收集器 是一种旨在减少垃圾回收停顿时间的垃圾收集器。它通过并发处理标记和清理阶段，最大限度地减少应用程序停顿的时间，因此适合对响应时间要求较高的应用。
CMS 的基本工作过程分为以下几个阶段：
- 初始标记（Initial Mark）：标记所有从 GC Roots 可达的对象。这个阶段会暂停应用程序，但停顿时间较短。
- 并发标记（Concurrent Mark）：在应用程序继续运行的同时，标记所有从 GC Roots 可达的对象。这个阶段不会暂停应用程序。
- 并发预清理（Concurrent Preclean）：对一些被标记为垃圾的对象进行预清理，尽量减少停顿时间。这个阶段也不会暂停应用程序。
- 重新标记（Remark）：对标记过程中可能发生变化的对象进行重新标记。这个阶段会暂停应用程序，但通常时间较短。
- 并发清理（Concurrent Sweep）：回收所有被标记为垃圾的对象。这个阶段也不会暂停应用程序。
- 并发整理（Concurrent Compact）：通过整理内存空间来减少内存碎片。这个阶段也尽可能不暂停应用程序。
总结：CMS 通过将标记和清理阶段并发执行，减少了垃圾回收的停顿时间，适用于低延迟和高响应要求的应用。
详细讲解与拓展
- CMS 的目标：
- CMS 的主要目标是减少垃圾回收的停顿时间，这对于需要低延迟和高响应性的应用至关重要。传统的垃圾回收器（如 Serial GC 和 Parallel GC）往往会造成较长的停顿，因为它们在垃圾回收时会暂停应用程序的所有线程。CMS 则通过并发执行标记、清理等阶段，尽量使垃圾回收过程中应用程序能够继续执行。
- 初始标记阶段：
- 初始标记阶段是 CMS 回收过程中的第一个步骤，它会标记从 GC Roots 可达的对象。由于这个阶段需要访问所有应用程序线程的栈，因此需要短暂的停顿。尽管停顿时间较短，但仍然是不可避免的。
- 并发标记阶段：
- 并发标记阶段是 CMS 的核心，标记所有通过 GC Roots 可达的对象。不同于传统的垃圾回收器，CMS 会让应用程序线程继续运行，在后台进行标记工作。标记过程的目的是确定哪些对象是活跃的，哪些对象是垃圾。由于是并发执行，因此不会产生长时间的停顿。
- 并发预清理阶段：
- 在标记阶段之后，CMS 会尝试进行并发预清理，回收一些已经标记为垃圾的对象。这个阶段也不会暂停应用程序。通过这种方式，CMS 会尽可能减少 Full GC 时的工作量，从而避免长时间的停顿。
- 重新标记阶段：
- 重新标记阶段用于标记那些在并发标记过程中发生变化的对象，例如被其他线程修改或创建的对象。这个阶段需要暂停应用程序，但是停顿时间相对较短。重新标记阶段完成后，所有对象的标记状态都会被确认。
- 并发清理阶段：
- 在并发清理阶段，CMS 会回收所有标记为垃圾的对象。这个过程不需要暂停应用程序，因此应用程序的线程可以继续运行。
- 并发整理阶段：
- 最后，CMS 会尝试进行并发整理，目的是减少堆内存中的碎片。这个阶段的停顿时间是最小的，但它会占用一定的时间来合并内存。
缺点：
– 内存碎片问题：CMS 并没有像一些其他垃圾回收器那样强制进行内存压缩，因此它可能会导致内存碎片化，特别是在频繁回收的情况下。
– Full GC 可能会触发长时间停顿：当内存碎片较严重时，CMS 会触发 Full GC，这时停顿时间可能会非常长，影响应用程序性能。
总结：CMS 垃圾收集器通过并发执行标记和清理阶段来尽量减少垃圾回收的停顿时间。它非常适合需要低延迟、对停顿时间敏感的应用。但也需要注意，CMS 存在内存碎片问题，在极端情况下可能会引发长时间的 Full GC 停顿。
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