炸了！一口氣問(wèn)了我18個(gè)JVM問(wèn)題！
前言
GC 對(duì)于Java 來(lái)說(shuō)重要性不言而喻，不論是平日里對(duì) JVM 的調(diào)優(yōu)還是面試中的無(wú)情轟炸。
這篇文章我會(huì)以一問(wèn)一答的方式來(lái)展開(kāi)有關(guān) GC 的內(nèi)容。
不過(guò)在此之前強(qiáng)烈建議先看這篇文章深度揭秘垃圾回收底層。
因?yàn)檫@篇文章解釋了很多有關(guān)垃圾回收的基本知識(shí)，能從源頭上理解垃圾回收和日益發(fā)展的垃圾收集器演進(jìn)的方向，這很重要。
本文章所說(shuō)的 GC 實(shí)現(xiàn)沒(méi)有特殊說(shuō)明的話，默認(rèn)指的是 HotSpot 的。
我先將十八個(gè)問(wèn)題都列出來(lái)，大家可以先思考下能答出幾道。
好了，開(kāi)始表演。
young gc、old gc、full gc、mixed gc 傻傻分不清？
這個(gè)問(wèn)題的前置條件是你得知道 GC 分代，為什么分代。這個(gè)在之前文章提了，不清楚的可以去看看。
現(xiàn)在我們來(lái)回答一下這個(gè)問(wèn)題。
其實(shí) GC 分為兩大類(lèi)，分別是 Partial GC 和 Full GC。
Partial GC 即部分收集，分為 young gc、old gc、mixed gc。
young gc：指的是單單收集年輕代的 GC。 old gc：指的是單單收集老年代的 GC。 mixed gc：這個(gè)是 G1 收集器特有的，指的是收集整個(gè)年輕代和部分老年代的 GC。
Full GC 即整堆回收，指的是收取整個(gè)堆，包括年輕代、老年代，如果有永久代的話還包括永久代。
其實(shí)還有 Major GC 這個(gè)名詞，在《深入理解Java虛擬機(jī)》中這個(gè)名詞指代的是單單老年代的 GC，也就是和 old gc 等價(jià)的，不過(guò)也有很多資料認(rèn)為其是和 full gc 等價(jià)的。
還有 Minor GC，其指的就是年輕代的 gc。
young gc 觸發(fā)條件是什么？
大致上可以認(rèn)為在年輕代的 eden 快要被占滿的時(shí)候會(huì)觸發(fā) young gc。
為什么要說(shuō)大致上呢？因?yàn)橛幸恍┦占鞯幕厥諏?shí)現(xiàn)是在 full gc 前會(huì)讓先執(zhí)行以下 young gc。
比如 Parallel Scavenge，不過(guò)有參數(shù)可以調(diào)整讓其不進(jìn)行 young gc。
可能還有別的實(shí)現(xiàn)也有這種操作，不過(guò)正常情況下就當(dāng)做 eden 區(qū)快滿了即可。
eden 快滿的觸發(fā)因素有兩個(gè)，一個(gè)是為對(duì)象分配內(nèi)存不夠，一個(gè)是為 TLAB 分配內(nèi)存不夠。
full gc 觸發(fā)條件有哪些？
這個(gè)觸發(fā)條件稍微有點(diǎn)多，我們來(lái)看下。
在要進(jìn)行 young gc 的時(shí)候，根據(jù)之前統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)年輕代平均晉升大小比現(xiàn)在老年代剩余空間要大，那就會(huì)觸發(fā) full gc。 有永久代的話如果永久代滿了也會(huì)觸發(fā) full gc。 老年代空間不足，大對(duì)象直接在老年代申請(qǐng)分配，如果此時(shí)老年代空間不足則會(huì)觸發(fā) full gc。 擔(dān)保失敗即 promotion failure，新生代的 to 區(qū)放不下從 eden 和 from 拷貝過(guò)來(lái)對(duì)象，或者新生代對(duì)象 gc 年齡到達(dá)閾值需要晉升這兩種情況，老年代如果放不下的話都會(huì)觸發(fā) full gc。 執(zhí)行 System.gc()、jmap -dump 等命令會(huì)觸發(fā) full gc。
知道 TLAB 嗎？來(lái)說(shuō)說(shuō)看
這個(gè)得從內(nèi)存申請(qǐng)說(shuō)起。
一般而言生成對(duì)象需要向堆中的新生代申請(qǐng)內(nèi)存空間，而堆又是全局共享的，像新生代內(nèi)存又是規(guī)整的，是通過(guò)一個(gè)指針來(lái)劃分的。
內(nèi)存是緊湊的，新對(duì)象創(chuàng)建指針就右移對(duì)象大小 size 即可，這叫指針加法（bump [up] the pointer）。
可想而知如果多個(gè)線程都在分配對(duì)象，那么這個(gè)指針就會(huì)成為熱點(diǎn)資源，需要互斥那分配的效率就低了。
于是搞了個(gè) TLAB（Thread Local Allocation Buffer），為一個(gè)線程分配的內(nèi)存申請(qǐng)區(qū)域。
這個(gè)區(qū)域只允許這一個(gè)線程申請(qǐng)分配對(duì)象，允許所有線程訪問(wèn)這塊內(nèi)存區(qū)域。
TLAB 的思想其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是劃一塊區(qū)域給一個(gè)線程，這樣每個(gè)線程只需要在自己的那畝地申請(qǐng)對(duì)象內(nèi)存，不需要爭(zhēng)搶熱點(diǎn)指針。
當(dāng)這塊內(nèi)存用完了之后再去申請(qǐng)即可。
這種思想其實(shí)很常見(jiàn)，比如分布式發(fā)號(hào)器，每次不會(huì)一個(gè)一個(gè)號(hào)的取，會(huì)取一批號(hào)，用完之后再去申請(qǐng)一批。
可以看到每個(gè)線程有自己的一塊內(nèi)存分配區(qū)域，短一點(diǎn)的箭頭代表 TLAB 內(nèi)部的分配指針。
如果這塊區(qū)域用完了再去申請(qǐng)即可。
不過(guò)每次申請(qǐng)的大小不固定，會(huì)根據(jù)該線程啟動(dòng)到現(xiàn)在的歷史信息來(lái)調(diào)整，比如這個(gè)線程一直在分配內(nèi)存那么 TLAB 就大一些，如果這個(gè)線程基本上不會(huì)申請(qǐng)分配內(nèi)存那 TLAB 就小一些。
還有 TLAB 會(huì)浪費(fèi)空間，我們來(lái)看下這個(gè)圖。
可以看到 TLAB 內(nèi)部只剩一格大小，申請(qǐng)的對(duì)象需要兩格，這時(shí)候需要再申請(qǐng)一塊 TLAB ，之前的那一格就浪費(fèi)了。
在 HotSpot 中會(huì)生成一個(gè)填充對(duì)象來(lái)填滿這一塊，因?yàn)槎研枰€性遍歷，遍歷的流程是通過(guò)對(duì)象頭得知對(duì)象的大小，然后跳過(guò)這個(gè)大小就能找到下一個(gè)對(duì)象，所以不能有空洞。
當(dāng)然也可以通過(guò)空閑鏈表等外部記錄方式來(lái)實(shí)現(xiàn)遍歷。
還有 TLAB 只能分配小對(duì)象，大的對(duì)象還是需要在共享的 eden 區(qū)分配。
所以總的來(lái)說(shuō) TLAB 是為了避免對(duì)象分配時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)而設(shè)計(jì)的。
那 PLAB 知道嗎？
可以看到和 TLAB 很像，PLAB 即 Promotion Local Allocation Buffers。
用在年輕代對(duì)象晉升到老年代時(shí)。
在多線程并行執(zhí)行 YGC 時(shí)，可能有很多對(duì)象需要晉升到老年代，此時(shí)老年代的指針就“熱”起來(lái)了，于是搞了個(gè) PLAB。
先從老年代 freelist（空閑鏈表） 申請(qǐng)一塊空間，然后在這一塊空間中就可以通過(guò)指針加法（bump the pointer）來(lái)分配內(nèi)存，這樣對(duì) freelist 競(jìng)爭(zhēng)也少了，分配空間也快了。
大致就是上圖這么個(gè)思想，每個(gè)線程先申請(qǐng)一塊作為 PLAB ，然后在這一塊內(nèi)存里面分配晉升的對(duì)象。
這和 TLAB 的思想相似。
產(chǎn)生 concurrent mode failure 真正的原因
《深入理解Java虛擬機(jī)》：由于CMS收集器無(wú)法處理“浮動(dòng)垃圾”（FloatingGarbage），有可能出現(xiàn)“Con-current Mode Failure”失敗進(jìn)而導(dǎo)致另一次完全“Stop The World”的Full GC的產(chǎn)生。
這段話的意思是因?yàn)閽佭@個(gè)錯(cuò)而導(dǎo)致一次 Full GC。
而實(shí)際上是 Full GC 導(dǎo)致拋這個(gè)錯(cuò)，我們來(lái)看一下源碼，版本是 openjdk-8。
首先搜一下這個(gè)錯(cuò)。
再找找看 ?report_concurrent_mode_interruption 被誰(shuí)調(diào)用。
查到是在 void CMSCollector::acquire_control_and_collect(...) 這個(gè)方法中被調(diào)用的。
再來(lái)看看 first_state ：CollectorState first_state = _collectorState;
看枚舉已經(jīng)很清楚了，就是在 cms gc 還沒(méi)結(jié)束的時(shí)候。
而 acquire_control_and_collect 這個(gè)方法是 cms 執(zhí)行 foreground gc 的。
cms 分為 ?foreground gc 和 background gc。
foreground 其實(shí)就是 Full gc。
因此是 full gc 的時(shí)候 cms gc 還在進(jìn)行中導(dǎo)致拋這個(gè)錯(cuò)。
究其原因是因?yàn)榉峙渌俾侍鞂?dǎo)致堆不夠用，回收不過(guò)來(lái)因此產(chǎn)生 full gc。
也有可能是發(fā)起 cms gc 設(shè)置的堆的閾值太高。
CMS GC 發(fā)生 concurrent mode failure 時(shí)的 full GC 為什么是單線程的?
以下的回答來(lái)自 R 大。
因?yàn)闆](méi)足夠開(kāi)發(fā)資源，偷懶了。就這么簡(jiǎn)單。沒(méi)有任何技術(shù)上的問(wèn)題。大公司都自己內(nèi)部做了優(yōu)化。
所以最初怎么會(huì)偷這個(gè)懶的呢？多災(zāi)多難的CMS GC經(jīng)歷了多次動(dòng)蕩。它最初是作為Sun Labs的Exact VM的低延遲GC而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。
但 Exact VM在與 HotSpot VM爭(zhēng)搶 Sun 的正牌 JVM 的內(nèi)部斗爭(zhēng)中失利，CMS GC 后來(lái)就作為 Exact VM 的技術(shù)遺產(chǎn)被移植到了 HotSpot VM上。
就在這個(gè)移植還在進(jìn)行中的時(shí)候，Sun 已經(jīng)開(kāi)始略顯疲態(tài)；到 CMS GC 完全移植到 HotSpot VM 的時(shí)候，Sun 已經(jīng)處于快要不行的階段了。
開(kāi)發(fā)資源減少，開(kāi)發(fā)人員流失，當(dāng)時(shí)的 HotSpot VM 開(kāi)發(fā)組能夠做的事情并不多，只能挑重要的來(lái)做。而這個(gè)時(shí)候 Sun Labs 的另一個(gè) GC 實(shí)現(xiàn)，Garbage-First GC（G1 GC）已經(jīng)面世。
相比可能在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后受碎片化影響的 CMS，G1 會(huì)增量式的整理/壓縮堆里的數(shù)據(jù)，避免受碎片化影響，因而被認(rèn)為更具潛力。
于是當(dāng)時(shí)本來(lái)就不多的開(kāi)發(fā)資源，一部分還投給了把G1 GC產(chǎn)品化的項(xiàng)目上——結(jié)果也是進(jìn)展緩慢。
畢竟只有一兩個(gè)人在做。所以當(dāng)時(shí)就沒(méi)能有足夠開(kāi)發(fā)資源去打磨 CMS GC 的各種配套設(shè)施的細(xì)節(jié)，配套的備份 full GC 的并行化也就耽擱了下來(lái)。
但肯定會(huì)有同學(xué)抱有疑問(wèn)：HotSpot VM不是已經(jīng)有并行GC了么？而且還有好幾個(gè)？
讓我們來(lái)看看：
ParNew：并行的young gen GC，不負(fù)責(zé)收集old gen。 Parallel GC（ParallelScavenge）：并行的young gen GC，與ParNew相似但不兼容；同樣不負(fù)責(zé)收集old gen。 ParallelOld GC（PSCompact）：并行的full GC，但與ParNew / CMS不兼容。
所以…就是這么一回事。
HotSpot VM 確實(shí)是已經(jīng)有并行 GC 了，但兩個(gè)是只負(fù)責(zé)在 young GC 時(shí)收集 young gen 的，這倆之中還只有 ParNew 能跟 CMS 搭配使用；
而并行 full GC 雖然有一個(gè) ParallelOld，但卻與 CMS GC 不兼容所以無(wú)法作為它的備份 full GC使用。
為什么有些新老年代的收集器不能組合使用比如 ParNew 和 Parallel Old？
這張圖是 2008 年 HostSpot 一位 GC 組成員畫(huà)的，那時(shí)候 G1 還沒(méi)問(wèn)世，在研發(fā)中，所以畫(huà)了個(gè)問(wèn)號(hào)在上面。
里面的回答是 :
"ParNew" is written in a style... "Parallel Old" is not written in the "ParNew" style
HotSpot VM 自身的分代收集器實(shí)現(xiàn)有一套框架，只有在框架內(nèi)的實(shí)現(xiàn)才能互相搭配使用。
而有個(gè)開(kāi)發(fā)他不想按照這個(gè)框架實(shí)現(xiàn)，自己寫(xiě)了個(gè)，測(cè)試的成績(jī)還不錯(cuò)后來(lái)被 ?HotSpot VM 給吸收了，這就導(dǎo)致了不兼容。
我之前看到一個(gè)回答解釋的很形象：就像動(dòng)車(chē)組車(chē)頭帶不了綠皮車(chē)廂一樣，電氣，掛鉤啥的都不匹配。
新生代的 GC 如何避免全堆掃描？
在常見(jiàn)的分代 GC 中就是利用記憶集來(lái)實(shí)現(xiàn)的，記錄可能存在的老年代中有新生代的引用的對(duì)象地址，來(lái)避免全堆掃描。
上圖有個(gè)對(duì)象精度的，一個(gè)是卡精度的，卡精度的叫卡表。
把堆中分為很多塊，每塊 512 字節(jié)（卡頁(yè)），用字節(jié)數(shù)組中的一個(gè)元素來(lái)表示某一塊，1表示臟塊，里面存在跨代引用。
在 Hotspot 中的實(shí)現(xiàn)是卡表，是通過(guò)寫(xiě)后屏障維護(hù)的，偽代碼如下。
cms 中需要記錄老年代指向年輕代的引用，但是寫(xiě)屏障的實(shí)現(xiàn)并沒(méi)有做任何條件的過(guò)濾。
即不判斷當(dāng)前對(duì)象是老年代對(duì)象且引用的是新生代對(duì)象才會(huì)標(biāo)記對(duì)應(yīng)的卡表為臟。
只要是引用賦值都會(huì)把對(duì)象的卡標(biāo)記為臟，當(dāng)然YGC掃描的時(shí)候只會(huì)掃老年代的卡表。
這樣做是減少寫(xiě)屏障帶來(lái)的消耗，畢竟引用的賦值非常的頻繁。
那 cms 的記憶集和 G1 的記憶集有什么不一樣？
cms 的記憶集的實(shí)現(xiàn)是卡表即 card table。
通常實(shí)現(xiàn)的記憶集是 points-out 的，我們知道記憶集是用來(lái)記錄非收集區(qū)域指向收集區(qū)域的跨代引用，它的主語(yǔ)其實(shí)是非收集區(qū)域，所以是 points-out 的。
在 cms 中只有老年代指向年輕代的卡表，用于年輕代 gc。
而 G1 是基于 region 的，所以在 points-out 的卡表之上還加了個(gè) points-into 的結(jié)構(gòu)。
因?yàn)橐粋€(gè) region 需要知道有哪些別的 region 有指向自己的指針，然后還需要知道這些指針在哪些 card 中。
其實(shí) G1 的記憶集就是個(gè) hash table，key 就是別的 region 的起始地址，然后 value 是一個(gè)集合，里面存儲(chǔ)這 card table 的 index。
我們來(lái)看下這個(gè)圖就很清晰了。
像每次引用字段的賦值都需要維護(hù)記憶集開(kāi)銷(xiāo)很大，所以 G1 的實(shí)現(xiàn)利用了 logging write barrier（下文會(huì)介紹）。
也是異步思想，會(huì)先將修改記錄到隊(duì)列中，當(dāng)隊(duì)列超過(guò)一定閾值由后臺(tái)線程取出遍歷來(lái)更新記憶集。
為什么 G1 不維護(hù)年輕代到老年代的記憶集？
G1 分了 young GC 和 mixed gc。
young gc 會(huì)選取所有年輕代的 region 進(jìn)行收集。
midex gc 會(huì)選取所有年輕代的 region 和一些收集收益高的老年代 region 進(jìn)行收集。
所以年輕代的 region 都在收集范圍內(nèi)，所以不需要額外記錄年輕代到老年代的跨代引用。
cms 和 G1 為了維持并發(fā)的正確性分別用了什么手段？
之前文章分析到了并發(fā)執(zhí)行漏標(biāo)的兩個(gè)充分必要條件是：
將新對(duì)象插入已掃描完畢的對(duì)象中，即插入黑色對(duì)象到白色對(duì)象的引用。
刪除了灰色對(duì)象到白色對(duì)象的引用。
cms 和 g1 分別通過(guò)增量更新和 SATB 來(lái)打破這兩個(gè)充分必要條件，維持了 GC 線程與應(yīng)用線程并發(fā)的正確性。
cms 用了增量更新（Incremental update），打破了第一個(gè)條件，通過(guò)寫(xiě)屏障將插入的白色對(duì)象標(biāo)記成灰色，即加入到標(biāo)記棧中，在 remark 階段再掃描，防止漏標(biāo)情況。
G1 用了 SATB（snapshot-at-the-beginning），打破了第二個(gè)條件，會(huì)通過(guò)寫(xiě)屏障把舊的引用關(guān)系記下來(lái)，之后再把舊引用關(guān)系再掃描過(guò)。
這個(gè)從英文名詞來(lái)看就已經(jīng)很清晰了。講白了就是在 GC 開(kāi)始時(shí)候如果對(duì)象是存活的就認(rèn)為其存活，等于拍了個(gè)快照。
而且 gc 過(guò)程中新分配的對(duì)象也都認(rèn)為是活的。每個(gè) region 會(huì)維持 TAMS （top at mark start）指針，分別是 prevTAMS 和 nextTAMS 分別標(biāo)記兩次并發(fā)標(biāo)記開(kāi)始時(shí)候 Top 指針的位置。
Top 指針就是 region 中最新分配對(duì)象的位置，所以 nextTAMS 和 Top 之間區(qū)域的對(duì)象都是新分配的對(duì)象都認(rèn)為其是存活的即可。
而利用增量更新的 cms 在 remark 階段需要重新所有線程棧和整個(gè)年輕代，因?yàn)榈扔谥暗母行略觯孕枰匦聮呙柽^(guò)，如果年輕代的對(duì)象很多的話會(huì)比較耗時(shí)。
要注意這階段是 STW 的，很關(guān)鍵，所以 CMS 也提供了一個(gè) CMSScavengeBeforeRemark 參數(shù)，來(lái)強(qiáng)制 remark 階段之前來(lái)一次 YGC。
而 g1 通過(guò) SATB 的話在最終標(biāo)記階段只需要掃描 SATB 記錄的舊引用即可，從這方面來(lái)說(shuō)會(huì)比 cms 快，但是也因?yàn)檫@樣浮動(dòng)垃圾會(huì)比 cms 多。
什么是 logging write barrier ？
寫(xiě)屏障其實(shí)耗的是應(yīng)用程序的性能，是在引用賦值的時(shí)候執(zhí)行的邏輯，這個(gè)操作非常的頻繁，因此就搞了個(gè) logging write barrier。
把寫(xiě)屏障要執(zhí)行的一些邏輯搬運(yùn)到后臺(tái)線程執(zhí)行，來(lái)減輕對(duì)應(yīng)用程序的影響。
在寫(xiě)屏障里只需要記錄一個(gè) log 信息到一個(gè)隊(duì)列中，然后別的后臺(tái)線程會(huì)從隊(duì)列中取出信息來(lái)完成后續(xù)的操作，其實(shí)就是異步思想。
像 SATB write barrier ，每個(gè) Java 線程有一個(gè)獨(dú)立的、定長(zhǎng)的 SATBMarkQueue，在寫(xiě)屏障里只把舊引用壓入該隊(duì)列中。滿了之后會(huì)加到全局 SATBMarkQueueSet。
后臺(tái)線程會(huì)掃描，如果超過(guò)一定閾值就會(huì)處理，開(kāi)始 tracing。
在維護(hù)記憶集的寫(xiě)屏障也用了 logging write barrier 。
簡(jiǎn)單說(shuō)下 G1 回收流程
G1 從大局上看分為兩大階段，分別是并發(fā)標(biāo)記和對(duì)象拷貝。
并發(fā)標(biāo)記是基于 STAB 的，可以分為四大階段：
1、初始標(biāo)記（initial marking），這個(gè)階段是 STW 的，掃描根集合，標(biāo)記根直接可達(dá)的對(duì)象即可。在G1中標(biāo)記對(duì)象是利用外部的bitmap來(lái)記錄，而不是對(duì)象頭。
2、并發(fā)階段（concurrent marking）,這個(gè)階段和應(yīng)用線程并發(fā)，從上一步標(biāo)記的根直接可達(dá)對(duì)象開(kāi)始進(jìn)行 tracing，遞歸掃描所有可達(dá)對(duì)象。STAB 也會(huì)在這個(gè)階段記錄著變更的引用。
3、最終標(biāo)記（final marking）, 這個(gè)階段是 STW 的，處理 STAB 中的引用。
4、清理階段（clenaup），這個(gè)階段是 STW 的，根據(jù)標(biāo)記的 bitmap 統(tǒng)計(jì)每個(gè) region 存活對(duì)象的多少，如果有完全沒(méi)存活的 region 則整體回收。
對(duì)象拷貝階段（evacuation），這個(gè)階段是 STW 的。
根據(jù)標(biāo)記結(jié)果選擇合適的 reigon 組成收集集合（collection set 即 CSet），然后將 CSet 存活對(duì)象拷貝到新 region 中。
G1 的瓶頸在于對(duì)象拷貝階段，需要花較多的瓶頸來(lái)轉(zhuǎn)移對(duì)象。
簡(jiǎn)單說(shuō)下 cms 回收流程
其實(shí)從之前問(wèn)題的 CollectorState 枚舉可以得知幾個(gè)流程了。
1、初始標(biāo)記(initial mark)，這個(gè)階段是 STW 的，掃描根集合，標(biāo)記根直接可達(dá)的對(duì)象即可。
2、并發(fā)標(biāo)記(Concurrent marking)，這個(gè)階段和應(yīng)用線程并發(fā)，從上一步標(biāo)記的根直接可達(dá)對(duì)象開(kāi)始進(jìn)行 tracing，遞歸掃描所有可達(dá)對(duì)象。
3、并發(fā)預(yù)清理(Concurrent precleaning)，這個(gè)階段和應(yīng)用線程并發(fā)，就是想幫重新標(biāo)記階段先做點(diǎn)工作，掃描一下卡表臟的區(qū)域和新晉升到老年代的對(duì)象等，因?yàn)橹匦聵?biāo)記是 STW 的，所以分擔(dān)一點(diǎn)。
4、可中斷的預(yù)清理階段（AbortablePreclean），這個(gè)和上一個(gè)階段基本上一致，就是為了分擔(dān)重新標(biāo)記標(biāo)記的工作。
5、重新標(biāo)記(remark)，這個(gè)階段是 STW 的，因?yàn)椴l(fā)階段引用關(guān)系會(huì)發(fā)生變化，所以要重新遍歷一遍新生代對(duì)象、Gc Roots、卡表等，來(lái)修正標(biāo)記。
6、并發(fā)清理(Concurrent sweeping)，這個(gè)階段和應(yīng)用線程并發(fā)，用于清理垃圾。
7、并發(fā)重置(Concurrent reset)，這個(gè)階段和應(yīng)用線程并發(fā)，重置 cms 內(nèi)部狀態(tài)。
cms 的瓶頸就在于重新標(biāo)記階段，需要較長(zhǎng)花費(fèi)時(shí)間來(lái)進(jìn)行重新掃描。
cms 寫(xiě)屏障又是維護(hù)卡表，又得維護(hù)增量更新？
卡表其實(shí)只有一份，又得用來(lái)支持 YGC 又得支持 CMS 并發(fā)時(shí)的增量更新肯定是不夠的。
每次 YGC 都會(huì)掃描重置卡表，這樣增量更新的記錄就被清理了。
所以還搞了個(gè) mod-union table，在并發(fā)標(biāo)記時(shí)，如果發(fā)生 YGC 需要重置卡表的記錄時(shí)，就會(huì)更新 ?mod-union table 對(duì)應(yīng)的位置。
這樣 cms 重新標(biāo)記階段就能結(jié)合當(dāng)時(shí)的卡表和 ?mod-union table 來(lái)處理增量更新，防止漏標(biāo)對(duì)象了。
GC 調(diào)優(yōu)的兩大目標(biāo)是啥？
分別是最短暫停時(shí)間和吞吐量。
最短暫停時(shí)間：因?yàn)?GC 會(huì) STW 暫停所有應(yīng)用線程，這時(shí)候?qū)τ谟脩舳跃偷扔诳D了，因此對(duì)于時(shí)延敏感的應(yīng)用來(lái)說(shuō)減少 STW 的時(shí)間是關(guān)鍵。
吞吐量：對(duì)于一些對(duì)時(shí)延不敏感的應(yīng)用比如一些后臺(tái)計(jì)算應(yīng)用來(lái)說(shuō)，吞吐量是關(guān)注的重點(diǎn)，它們不關(guān)注每次 GC 停頓的時(shí)間，只關(guān)注總的停頓時(shí)間少，吞吐量高。
舉個(gè)例子：
方案一：每次 GC 停頓 100 ms，每秒停頓 5 次。
方案二：每次 GC 停頓 200 ms，每秒停頓 2 次。
兩個(gè)方案相對(duì)而言第一個(gè)時(shí)延低，第二個(gè)吞吐高，基本上兩者不可兼得。
所以調(diào)優(yōu)時(shí)候需要明確應(yīng)用的目標(biāo)。
GC 如何調(diào)優(yōu)
這個(gè)問(wèn)題在面試中很容易問(wèn)到，抓住核心回答。
現(xiàn)在都是分代 GC，調(diào)優(yōu)的思路就是盡量讓對(duì)象在新生代就被回收，防止過(guò)多的對(duì)象晉升到老年代，減少大對(duì)象的分配。
需要平衡分代的大小、垃圾回收的次數(shù)和停頓時(shí)間。
需要對(duì) GC 進(jìn)行完整的監(jiān)控，監(jiān)控各年代占用大小、YGC 觸發(fā)頻率、Full GC 觸發(fā)頻率，對(duì)象分配速率等等。
然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)優(yōu)。
比如進(jìn)行了莫名其妙的 Full GC，有可能是某個(gè)第三方庫(kù)調(diào)了 System.gc。
Full GC 頻繁可能是 CMS GC 觸發(fā)內(nèi)存閾值過(guò)低，導(dǎo)致對(duì)象分配不過(guò)來(lái)。
還有對(duì)象年齡晉升的閾值、survivor 過(guò)小等等，具體情況還是得具體分析，反正核心是不變的。
完
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???覺(jué)得不錯(cuò)，點(diǎn)個(gè)在看~
