揭秘CMS垃圾收集器：当老年代垃圾回收与应用线程协同共舞

CMS垃圾收集器：从原理到应用

CMS（Concurrent Mark Sweep）垃圾收集器是一种老年代垃圾收集器，它独树一帜之处在于可以在收集过程中与用户线程并发操作，这意味着CMS垃圾收集器在工作时，应用线程仍然可以继续执行，从而最大程度地减少了垃圾收集对应用程序性能的影响。

运作原理：步步为营，环环相扣

CMS垃圾收集器的运作原理可以概括为四个步骤：

1. 标记阶段： 首先，CMS垃圾收集器会对老年代中的所有对象进行标记，找出那些不再被应用线程引用的对象，将其标记为“可回收”。

2. 重新标记阶段： 接着，CMS垃圾收集器会对之前标记出的“可回收”对象进行重新标记，以确保它们在并发标记期间没有被应用线程再次引用。

3. 并发标记阶段： 在重新标记阶段的同时，CMS垃圾收集器会与应用线程并发进行标记工作，从而提高垃圾收集的效率。

4. 清除阶段： 最后，CMS垃圾收集器会回收掉所有标记为“可回收”的对象，从而完成垃圾收集过程。

优缺点：鱼与熊掌，难取舍

CMS垃圾收集器拥有以下优点：

1. 并发收集： CMS垃圾收集器可以在收集过程中与用户线程并发操作，从而最大程度地减少了垃圾收集对应用程序性能的影响。

2. 低暂停时间： 由于并发收集的特性，CMS垃圾收集器通常具有较低的暂停时间，这对于对延迟敏感的应用程序来说非常重要。

3. 可配置性强： CMS垃圾收集器提供了许多可配置参数，允许用户根据自己的需求进行调整，以实现最佳的垃圾收集性能。

然而，CMS垃圾收集器也存在以下缺点：

1. 吞吐量低： 由于CMS垃圾收集器在收集过程中需要与应用线程并发操作，因此其吞吐量通常较低。

2. 空间碎片： CMS垃圾收集器在清除阶段会将所有标记为“可回收”的对象都回收掉，这可能会导致老年代中出现大量的空间碎片，从而影响应用程序的性能。

3. 并发模式下可能发生并发失败： 在并发模式下，当老年代的空间不足以容纳CMS收集器回收的对象时，可能会发生并发失败，这会导致应用程序出现停顿。

适用场景：追求速度，甘愿妥协

CMS垃圾收集器适合以下场景：

1. 对垃圾收集速度有较高要求的应用程序： 对于那些对垃圾收集速度非常敏感的应用程序，CMS垃圾收集器可以提供较低的暂停时间，从而满足应用程序的需求。

2. 老年代空间相对较小： 对于那些老年代空间相对较小的应用程序，CMS垃圾收集器可以减少并发模式下发生并发失败的概率。

3. 应用程序对吞吐量要求不高： 对于那些对吞吐量要求不高的应用程序，CMS垃圾收集器可以提供较低的开销，从而提高应用程序的性能。

结语：权衡利弊，做出抉择

CMS垃圾收集器是一种功能强大且可配置性强的垃圾收集器，它可以与应用线程并发操作，从而减少垃圾收集对应用程序性能的影响。然而，CMS垃圾收集器也存在吞吐量低、空间碎片等缺点。因此，在选择垃圾收集器时，需要权衡利弊，根据应用程序的具体需求做出选择。