3gcms_php版技巧_弗成错过的CMS进修笔记

这里我们首先看下CMS并发网络周期正常完成的几个状态。

1、（STW）初始标记：这个阶段是标记从GcRoots直接可达的老年代工具、新生代引用的老年代工具，便是下图中灰色的点。
这个过程是单线程的（JDK7之前单线程，JDK8之后并行，可以通过参数CMSParallelInitialMarkEnabled调度）。

2、并发标记：由上一个阶段标记过的工具，开始tracing过程，标记所有可达的工具，这个阶段垃圾回收线程和运用线程同时运行，如上图中的灰色的点。
在并发标记过程中，运用线程还在跑，因此会导致有些工具会重新生代晋升到老年代、有些老年代的工具引用会被改变、有些工具会直接分配到老年代，这些受到影响的老年代工具所在的card会被标记为dirty，用于重新标记阶段扫描。
这个阶段过程中，老年代工具的card被标记为dirty的可能缘故原由，便是下图中绿色的线：

3、预清理：预清理，也是用于标记老年代存活的工具，目的是为了让重新标记阶段的STW尽可能短。
这个阶段的目标是在并发标记阶段被运用线程影响到的老年代工具，包括：（1）老年代中card为dirty的工具；（2）幸存区(from和to)中引用的老年代工具。
因此，这个阶段也须要扫描新生代+老年代。
【PS：会不会扫描Eden区的工具，我看源代码预测是没有，还须要连续求证】

4、可中断的预清理：这个阶段的目标跟“预清理”阶段相同，也是为了减轻重新标记阶段的事情量。
可中断预清理的代价：在进入重新标记阶段之前只管即便等到一个Minor GC，只管即便缩短重新标记阶段的停顿韶光。
其余可中断预清理会在Eden达到50%的时候开始，这时候离下一次minor gc还有半程的韶光，这个还有另一个意义，即避免短韶光内连着的两个停顿，如下图资料所示：

5、在预清理步骤后，如果知足下面两个条件，就不会开启可中断的预清理，直接进入重新标记阶段：

有可能可中断预清理过程中一贯没等到Minor gc，这时候进入重新标记阶段的话，新生代还有很多活着的工具，就回导致STW变长，因此CMS还供应了CMSScavengeBeforeRemark参数，可以在进入重新标记之前逼迫进行依次Minor gc。

5、（STW）重新标记：重新扫描堆中的工具，进行可达性剖析,标记活着的工具。
这个阶段扫描的目标是：新生代的工具 + Gc Roots + 前面被标记为dirty的card对应的老年代工具。
如果预清理的事情没做好，这一步扫描新生代的时候就会花很多韶光，导致这个阶段的停顿韶光过长。
这个过程是多线程的。

6、并发打消：用户线程被重新激活，同时将那些未被标记为存活的工具标记为不可达；

7、并发重置：CMS内部重置回收器状态，准备进入下一个并发回收周期。

CMS的非常情形

上面描述的是CMS的并发周期正常完成的情形，但是还有几种CMS并发周期失落败的情形：

> 对特定的运用程序，该标志的更优值可以根据 GC 日志中 CMS 周期首次启动失落败时的值得到。
详细方法是，在垃圾回收日志中探求并发模式失落效，找到后再反向查找 CMS 周期最近的启动记录，然后根据日志来打算这时候的老年代空间占用值，然后设置一个比该值更小的值。
增多回收线程的个数

CMS默认的垃圾网络线程数是（CPU个数 + 3）/4，这个公式的含义是：当CPU个数大于4个的时候，垃圾回收后台线程至少占用25%的CPU资源。
举个例子：如果CPU核数是1-4个，那么会有1个CPU用于垃圾网络，如果CPU核数是5-8个，那么久会有2个CPU用于垃圾网络。
针对永久代的调优如果永久代须要垃圾回收（或元空间扩容），就会触发Full GC。
默认情形下，CMS不会处理永久代中的垃圾，可以通过开启CMSPermGenSweepingEnabled配置来开启永久代中的垃圾回收，开启后会有一组后台线程针对永久代做网络，须要把稳的是，触发永久代进行垃圾网络的指标跟触发老年代进行垃圾网络的指标是独立的，老年代的阈值可以通过CMSInitiatingPermOccupancyFraction参数设置，这个参数的默认值是80%。
开启对永久代的垃圾网络只是个中的一步，还须要开启另一个参数——CMSClassUnloadingEnabled，使得在垃圾网络的时候可以卸载不用的类。
四、CMS的trade-off是什么？上风低延迟的网络器：险些没有永劫光的停顿，运用程序只在Minor gc以及后台线程扫描老年代的时候发生极其短暂的停顿。
劣势更高的CPU利用：必须有足够的CPU资源用于运行后台的垃圾网络线程，在运用程序线程运行的同时扫描堆的利用情形。
【PS：现在做事器的CPU资源基本不是问题，这个点可以忽略】CMS网络器对老年代网络的时候，不再进行任何压缩和整理的事情，意味着老年代随着运用的运行会变得碎片化；碎片过多会影响大工具的分配，虽然老年代还有很大的剩余空间，但是没有连续的空间来分配大工具，这时候就会触发Full GC。
CMS供应了两个参数来办理这个问题：（1）UseCMSCompactAtFullCollection，在要进行Full GC的时候进行内存碎片整理；（2）CMSFullGCsBeforeCompaction，每隔多少次不压缩的Full GC后，实行一次带压缩的Full GC。
会涌现浮动垃圾；在并发清理阶段，用户线程仍旧在运行，必须预留出空间给用户线程利用，因此CMS比其他回收器须要更大的堆空间。
五、几个问题的解答为什么ParNew可以和CMS合营利用，而Parallel Scanvenge不可以？答：这个跟Hotspot VM的历史有关，Parallel Scanvenge是不在“分代框架”下开拓的，而ParNew、CMS都是在分代框架下开拓的。
CMS中minor gc和major gc是顺序发生的吗？答：不是的，可以交叉发生，即在并发周期实行过程中，是可以发生Minor gc的，这个找个gc日志就可以不雅观察到。
CMS的并发网络周期得当触发？由下图可以看出，CMS 并发周期触发的条件有两个：

-Xmx4096M -Xms4096M -Xmn1536M -XX:MaxMetaspaceSize=512M -XX:MetaspaceSize=512M -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+ParallelRefProcEnabled -XX:+CMSScavengeBeforeRemark -XX:ErrorFile=/home/admin/logs/xelephant/hs_err_pid%p.log -Xloggc:/home/admin/logs/xelephant/gc.log -XX:HeapDumpPath=/home/admin/logs/xelephant -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryErrorCMS干系的参数总结（须要把稳的是，这里我没有考虑太多JDK版本的问题，JDK1.7和JDK1.8这些参数的配置，有些默认值可能不一样，详细利用的时候还须要根据详细的版本来确认怎么设置）

| 编号 | 参数名称 | 阐明 || --- | --- | --- || 1 | UseConcMarkSweepGC | 启用CMS网络器 || 2 | UseCMSInitiatingOccupancyOnly | 关闭CMS的动态检讨机制，只通过预设的阈值来判断是否启动并发网络周期 || 3 | CMSInitiatingOccupancyFraction | 老年代空间占用到多少的时候启动并发网络周期，跟UseCMSInitiatingOccupancyOnly一起利用 || 4 | ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses | 将System.gc()触发的Full GC转换为一次CMS并发网络，并且在这个网络周期中卸载 Perm（Metaspace）区域中不须要的类 || 5 | CMSClassUnloadingEnabled | 在CMS网络周期中，是否卸载类 || 6 | ParallelRefProcEnabled | 是否开启并发引用途理 || 7 | CMSScavengeBeforeRemark | 如果开启这个参数，会在进入重新标记阶段之前逼迫触发一次minor gc |参考资料

1、从实际案例聊聊Java运用的GC优化

https://tech.meituan.com/jvm_optimize.html

2、理解CMS垃圾回收日志

http://ifeve.com/jvm-cms-log/

3、图解CMS垃圾回收机制，你值得拥有

https://www.jianshu.com/p/2a1b2f17d3e4

4、为什么CMS虽然是老年代的gc，但仍要扫描新生代的?

​https://www.zhihu.com/question/279580656/answer/408089811

5、R大对GC roots的观点的阐明

https://www.zhihu.com/question/53613423/answer/135743258

6、Introduce to CMS Collector

https://medium.com/@robiplus/introduce-to-cms-collector-47b4400665c3

7、《深入理解Java虚拟机》

8、《Java性能威信指南》

9、Oracle的GC调优手册

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/gctuning/cms.html

10、what-is-the-threshold-for-cms-old-gc-to-be-triggered

https://stackoverflow.com/questions/33557644/what-is-the-threshold-for-cms-old-gc-to-be-triggered

11、Frequently Asked Questions about Garbage Collection in the Hotspot Java VirtualMachine

https://www.oracle.com/technetwork/java/faq-140837.html

12、Java SE HotSpot at a Glance

https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/index-jsp-136373.html

13、xxfox：PerfMa的参数调优神器

http://xxfox.perfma.com/

14、详解CMS垃圾回收机制

https://www.cnblogs.com/littleLord/p/5380624.html

15、ParNew和PSYoungGen和DefNew是一个东西么？

http://hllvm.group.iteye.com/group/topic/37095

16、Java SE的内存管理白皮书

https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/memorymanagement-whitepaper-150215.pdf

17、Garbage Collection in Elasticsearch and the G1GC

https://medium.com/naukri-engineering/garbage-collection-in-elasticsearch-and-the-g1gc-16b79a447181

18、A Heap of Trouble

https://www.elastic.co/cn/blog/a-heap-of-trouble

19、毕玄的文章：为什么不建议

http://hellojava.info/

20、JVM源码剖析之SystemGC完备解读

http://lovestblog.cn/blog/2015/05/07/system-gc/

concurrent mode failure和promotion failed触发的Full GC有啥不同？(这个问题是我、阿飞、蒋晓峰一起谈论的结果)答：concurrent mode failure触发的\"大众Full GC\公众不是我们常说的Full GC——正常的Full GC实在是全体gc过程包括ygc和cms gc。
也便是说，这个问题本身是有问题的，concurrent mode failure的时候触发的并不是我们常说的Full GC。
然后再去谈论一个遗漏的知识点：CMS gc的并发周期有两种模式：foreground和background。
concurrent mode failure触发的是foreground模式，会停息全体运用，会将一些并行的阶段省却做一次老年代网络，行为跟Serial-Old的一样，至于在这个过程中是否须要压缩，则须要看三个条件：（1）我们设置了UseCMSCompactAtFullCollection和CMSFullGCsBeforeCompaction，前者设置为true，后者默认是0，前者表示是在Full GC的时候实行压缩，后者表示是每隔多少个进行压缩，默认是0的话便是每次Full GC都压缩；（2）用户调用了System.gc()，而且DisableExplicitGC没有开启；（3）young gen报告接下来如果做增量收集会失落败。

作者：杜琪