Tenured 区并发垃圾回收器CMS实战

爱被打了一巴掌 2021-06-24 15:56 415阅读 0赞

当使用CMS收集器时，当开始进行收集时，old代的收集过程如下所示：

1、首先jvm根据-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction，-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly来决定什么时间开CMS始垃圾收集；

1）如果设置了-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly，那么只有当old代占用确实达到了-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction参数所设定的比例时才会触发cms gc；

2）如果没有设置-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly，那么系统第一次会根据\-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction参数所设定的比例触发，随后会根据统计数据自行决定什么时候触发cms gc；

2、当cms gc开始时，首先的阶段是CMS-initial-mark，此阶段是初始标记阶段，是stop the world阶段，因此此阶段标记的对象只是从root集最直接可达的对象：  
     CMS-initial-mark：961330K（1572864K），指标记时，old代的已用空间和总空间

3、其次CMS-concurrent-mark阶段，此阶段是和应用线程并发执行的，所谓并发收集器指的就是这个，主要作用是标记可达的对象

此阶段会打印2条日志：CMS-concurrent-mark-start，CMS-concurrent-mark

4、CMS-concurrent-preclean，此阶段主要是进行一些预清理(也属于concurrent-mark阶段)，因为标记和应用线程是并发执行的，因此会有些对象的状态在标记后会改变， 此阶段正是解决这个问题因为之后的Rescan阶段也会stop the world，为了使暂停的时间尽可能的小 ，也需要preclean阶段先做一部分工作以节省时间  
     此阶段会打印2条日志：CMS-concurrent-preclean-start，CMS-concurrent-preclean

5、CMS-concurrent-abortable-preclean阶段，加入此阶段的目的是使cms gc更加可控一些(也属于concurrent-mark阶段)，作用也是执行一些预清理，以减少Rescan阶段造成应用暂停的时间

此阶段涉及几个参数：  
     -XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime：当abortable-preclean阶段执行达到这个时间时才会结束  
     -XX:CMSScheduleRemarkEdenSizeThreshold（默认2m）：控制abortable-preclean阶段什么时候开始执行， 即当eden使用达到此值时，才会开始abortable-preclean阶段  
     -XX:CMSScheduleRemarkEdenPenetration（默认50%）：控制abortable-preclean阶段什么时候结束执行  
      此阶段会打印一些日志如下：  
     CMS-concurrent-abortable-preclean-start，CMS-concurrent-abortable-preclean，  
      CMS：abort preclean due to time XXX

6、其次是第二个stop the world阶段了，即Rescan阶段，此阶段暂停应用线程，对对象进行重新扫描并标记；

YG occupancy：964861K（2403008K），指执行时young代的情况  
       CMS remark：961330K（1572864K），指执行时old代的情况  
      此外，还打印出了弱引用处理、类卸载等过程的耗时

7、再下一个阶段是CMS-concurrent-sweep，进行并发的垃圾清理；

8、最后是CMS-concurrent-reset，为下一次cms gc重置相关数据结构。

9、full gc：  
有2种情况会触发full gc，在full gc时，整个应用会暂停  
   1）concurrent-mode-failure：当cms gc正进行时，此时有新的对象要进行old代，但是old代空间不足造成的  
   2）promotion-failed：当进行young gc时，有部分young代对象仍然可用，但是S1或S2放不下，因此需要放到old代，但此时old代空间无法容纳此。  
  
10、影响cms gc时长及触发的参数是以下2个：  
        -XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=5000  
        -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80  
解决也是针对这两个参数来的，根本的原因是每次请求消耗的内存量过大  
解决方式：  
 1）针对cms gc的触发阶段，调整-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=50，提早触发cms gc，就可以缓解当old代达到80%，cms gc处理不完，从而造成concurrent mode failure引发full gc  
 2）修改-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=500，缩小CMS-concurrent-abortable-preclean阶段的时间  
 3）考虑到cms gc时不会进行compact，因此加入-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection  
       （cms gc后会进行内存的compact）和-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=4（在full gc4次后会进行compact）参数