CMS GC 在实现上分成 foreground collector 和 background collector。
foreground collector
foreground collector 触发条件比较简单,一般是遇到对象分配但空间不够,就会直接触发 GC,来立即进行空间回收。采用的算法是标记清理,不压缩。
它发生的场景,比如业务线程请求分配内存,但是内存不够了,于是可能触发一次CMS GC,这个过程就必须要等待内存分配成功后业务线程才能继续往下面走,因此整个过程必须STW,所以这种CMS GC整个过程都是STW,但是为了提高效率,它并不是每个阶段都会走的,只走其中一些阶段,但不管怎么说如果走了类似foreground这种CMS GC,那么整个过程业务线程都是不可用的,效率会影响挺大。
foreground收集模式事实上就是发生了FullGC,如果触发了FullGC,那就是ParNew+CMS组合最糟糕的情况。因为这个时候并发模式已经搞不定了,而且整个过程单线程,完全STW,甚至可能还会压缩堆,真的不能再糟糕了!想象一下如果这时候业务量比较大,由于FullGC导致服务完全暂停几秒钟,甚至上10秒,对用户体验影响得多大。
background collector
配置CMS垃圾回收的话,有两个重要参数:-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly,这两个参数表示只有在Old区占了75%的内存时才满足触发CMS的条件。注意这只是满足触发CMS GC的条件。至于什么时候真正触发CMS GC,由一个后台扫描线程决定。CMSThread默认2秒钟扫描一次,判断是否需要触发CMS,这个参数可以更改这个扫描时间间隔,例如-XX:CMSWaitDuration=5000,此外可以通过jstack日志看到这个线程:
"Concurrent Mark-Sweep GC Thread" os_prio=2 tid=0x000000001870f800 nid=0x0f4 waiting on condition
CMSWaitDuration 默认时间是 2s(经常会有业务遇到频繁的 CMS GC,注意看每次 CMS GC 之间的时间间隔,如果是 2s,那基本就可以断定是 CMS 的 background collector)
MSC
MSC的全称是Mark Sweep Compact,即标记-清理-压缩,MSC是一种算法,请注意Compact,即它会压缩整理堆,这一点很重要。
这是foreground CMS在特定情况下才会采用的一种垃圾回收算法。foreground收集模式下如果采用MSC算法的压缩模式,那么在-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
前提下有三种可能:
- 上一次CMS并发GC执行过后,再执行参数
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0
指定的Full GC次数,0表示每次FullGC后都会压缩,同时0也是默认值; - 调用了System.gc(),当然这就要满足
-XX:-DisableExplicitGC
; - 晋升担保失败,即预计Old区没有足够空间来容纳下次YoungGC晋升的对象;
Backgroud CMS采用的标记清理算法会导致内存碎片问题,从而埋下发生FullGC导致长时间STW的隐患。
参考资料
https://mp.weixin.qq.com/s/ezmD1XXgPoVoCo0nkKavdg
https://mp.weixin.qq.com/s/4FznzPL6_OWV3xy7xnRmWg
https://mp.weixin.qq.com/s/zn3-9e7ZZ7skLo1XDL0xww