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面试官 ： 明天还是来聊聊 CMS 垃圾收集器呗？
候选者：嗯啊…
候选者：如果用 Seria 和 Parallel 系列的垃圾收集器：在垃圾回收的时，用户线程都会齐全进行，直至垃圾回收完结！
候选者：CMS 的全称：Concurrent Mark Sweep，翻译过去是「并发标记革除」
候选者：用 CMS 比照下面的垃圾收集器(Seria 和 Parallel 和 parNew)：它最大的不同点就是「并发」：在 GC 线程工作的时候，用户线程「不会齐全进行」，用户线程在「局部场景下」与 GC 线程一起并发执行。
候选者：然而，要了解的是，无论是什么垃圾收集器，Stop The World 是肯定无奈防止的！
候选者：CMS 只是在「局部」的 GC 场景下能够让 GC 线程与用户线程并发执行
候选者：CMS 的设计指标是为了防止「老年代 GC」呈现「长时间」的卡顿（Stop The World）
面试官 ： 那你分明 CMS 的工作流程吗？
候选者：只理解一点点，不能多了。
候选者：CMS 能够简略分为 5 个步骤：初始标记、并发标记、并发预清理、从新标记以及并发革除
候选者：从步骤就不难看出，CMS 次要是实现了「标记革除」垃圾回收算法
面试官：嗯…是的
候选者：我就从「初始标记」来开始吧
候选者：「初始标记」会标记 GCRoots「间接关联」的对象以及「年老代」指向「老年代」的对象
候选者：「初始标记」这个过程是会产生 Stop The World 的。但这个阶段的速度算是很快的，因为没有「向下追溯」（只标记一层）
候选者：在「初始标记」完了之后，就进入了「并发标记」阶段啦
候选者：「并发标记」这个过程是不会进行用户线程的（不会产生 Stop The World）。这一阶段次要是从 GC Roots 向下「追溯」，标记所有可达的对象。
候选者：「并发标记」在 GC 的角度而言，是比拟消耗工夫的（须要追溯）
候选者：「并发标记」这个阶段实现之后，就到了「并发预处理」阶段啦
候选者：「并发预处理」这个阶段次要想干的事件：心愿能缩小下一个阶段「从新标记」所耗费的工夫
候选者：因为下一个阶段「从新标记」是须要 Stop The World 的
面试官：嗯…
候选者：「并发标记」这个阶段因为用户线程是没有被挂起的，所以对象是有可能发生变化的
候选者：可能有些对象，从新生代降职到了老年代。可能有些对象，间接调配到了老年代（大对象）。可能老年代或者新生代的对象援用产生了变动…
面试官 ： 那这个问题，怎么解决呢？
候选者：针对老年代的对象，其实还是能够借助类 card table 的存储（将老年代对象发生变化所对应的卡页标记为 dirty）
候选者：所以「并发预处理」这个阶段会扫描可能因为「并发标记」时导致老年代发生变化的对象，会再扫描一遍标记为 dirty 的卡页
面试官：嗯…
候选者：对于新生代的对象，咱们还是得遍历新生代来看看在「并发标记」过程中有没有对象援用了老年代..
候选者：不过 JVM 里给咱们提供了很多「参数」，有可能在这个过程中会触发一次 minor GC（触发了 minor GC 是意味着就能够更少地遍历新生代的对象）
候选者：「并发预处理」这个阶段阶段完结后，就到了「从新标记」阶段
候选者：「从新标记」阶段会 Stop The World，这个过程的进展工夫其实很大水平上取决于下面「并发预处理」阶段（能够发现，这是一个追赶的过程：一边在标记存活对象，一边用户线程在执行产生垃圾）
候选者：最初就是「并发革除」阶段，不会 Stop The World
候选者：一边用户线程在执行，一边 GC 线程在回收不可达的对象
候选者：这个过程，还是有可能用户线程在一直产生垃圾，但只能留到下一次 GC 进行解决了，产生的这些垃圾被叫做“浮动垃圾”
候选者：完了当前会重置 CMS 算法相干的外部数据，为下一次 GC 循环做筹备
面试官：嗯，CMS 的回收过程，我理解了
面试官 ： 听下来，其实就是把垃圾回收的过程给”细分”了，而后在某些阶段能够不进行用户线程，一边回收垃圾，一边解决申请，来缩小每次垃圾回收时 Stop The World 的工夫
面试官：当然啦，两头也做了很多的优化（dirty card 标记、可能中途触发 minor gc 等等，在我了解下，这些应该都提供了 CMS 的相干参数配置）
面试官 ： 不过，我看当初很多企业都在用 G1 了，那你感觉 CMS 有什么毛病呢？
候选者：1. 空间须要预留：CMS 垃圾收集器能够一边回收垃圾，一边解决用户线程，那须要在这个过程中保障有短缺的内存空间供用户应用。
候选者：如果 CMS 运行过程中预留的空间不够用了，会报错（Concurrent Mode Failure），这时会启动 Serial Old 垃圾收集器进行老年代的垃圾回收，会导致进展的工夫很长。
候选者：显然啦，空间预留多少，必定是有参数配置的
候选者：2. 内存碎片问题：CMS 实质上是实现了「标记革除算法」的收集器（从过程就能够看得出），这会意味着会产生内存碎片
候选者：因为碎片太多，又可能会导致内存空间有余所触发 full GC，CMS 个别会在触发 full GC 这个过程对碎片进行整顿
候选者：整顿波及到「挪动」/「标记」，那这个过程必定会 Stop The World 的，如果内存足够大（意味着可能装载的对象足够多），那这个过程卡顿也是须要肯定的工夫的。
面试官：嗯…
候选者：应用 CMS 的弊病如同就是一个死循环：
候选者：1. 内存碎片过多，导致空间利用率减低。
候选者：2. 空间自身就须要预留给用户线程应用，当初碎片内存又加剧了空间的问题，导致有可能垃圾收集器降级为 Serial Old，卡顿工夫更长。
候选者：3. 要解决内存碎片的问题（整顿），同样会卡顿
候选者：不过，技术实现就是一种 trade-off（衡量），不可能你把所有的事件都做得很完满
候选者：理解这个过程，是十分乏味的
面试官：那 G1 垃圾收集器你理解吗
候选者：只理解一点点，不能多了
候选者：不过，留到下次吧，先让你消化下，不然怕你顶不住了。
本文总结：
- CMS 垃圾回收器设计目标：为了防止「老年代 GC」呈现「长时间」的卡顿（Stop The World）
- CMS 垃圾回收器回收过程：初始标记、并发标记、并发预处理、从新标记和并发革除。初始标记以及从新标记这两个阶段会 Stop The World
- CMS 垃圾回收器的弊病：会产生内存碎片 && 须要空间预留：进展工夫是不可预知的
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