# 14. 说一下CMS垃圾回收的算法?CMS用在新生代还是老年代?

# 标准答案

CMS(Concurrent Mark-Sweep) 是一种并发的垃圾回收算法,旨在减少垃圾回收的停顿时间。它主要用于老年代的回收,并通过并发标记和清除过程减少了停顿时间。CMS的回收过程包括以下几个阶段:初始标记、并发标记、重新标记和并发清除。CMS 主要用于老年代的垃圾回收,而新生代的回收仍然使用其他回收器,如 Parallel GC

# 答案解析

CMS 是为了满足低停顿需求而设计的垃圾回收器。它通过并发的方式标记和清除垃圾对象,避免了全暂停的回收方式,从而有效减少了停顿时间。CMS 在回收过程中执行的步骤包括:

  1. 初始标记阶段(Initial Mark):该阶段标记根对象的直接引用对象,需要暂停所有应用线程,暂停时间较短。它标记所有直接引用的对象,并为后续的标记和清除工作做准备。

  2. 并发标记阶段(Concurrent Mark):该阶段与应用线程并发执行,标记整个堆中所有可达的对象,主要通过遍历对象图来确定哪些对象是活跃的,哪些是垃圾。由于是与应用线程并发执行,因此不会造成长时间的停顿。

  3. 重新标记阶段(Remark):该阶段标记在并发标记过程中,应用线程可能对对象引用做了修改(例如对象被引用或被垃圾回收的情况)。这个阶段需要暂停所有应用线程,并进行较短的标记。

  4. 并发清除阶段(Concurrent Sweep):该阶段与应用线程并发执行,回收被标记为垃圾的对象。与并发标记不同,这个阶段不需要暂停应用线程。

CMS 的关键优势是它通过并发标记和清除,大大减少了传统垃圾回收算法中造成的应用暂停时间。然而,CMS 也存在一些问题,例如 回收时产生的碎片老年代垃圾回收后无法完全清理的情况,可能导致 Full GC 的发生,影响系统性能。

CMS的回收对象范围
CMS 是针对老年代的垃圾回收器。在 Java 的内存模型中,新生代的垃圾回收一般使用 Parallel GC(吞吐量优先回收器)进行处理,采用复制算法回收新生代对象。而 老年代 的垃圾回收则由 CMS 执行,采用标记-清除算法,减少停顿时间。

# 深入追问

  1. CMS 中的并发标记是如何保证不会漏掉正在被引用的对象的?
  2. CMS 如何处理老年代的内存碎片问题,如何避免频繁的 Full GC?
  3. G1 GC 和 CMS 的并发回收方式有何区别?为何 G1 GC 被推荐取代 CMS?

# 相关面试题

  • CMS 和 G1 GC 的区别是什么?如何在不同场景下选择合适的垃圾回收器?
  • 如何分析 CMS 垃圾回收的性能瓶颈,并进行优化?
  • 在高并发场景中,如何减少 Full GC 的发生频率,并优化 JVM 性能?