CMS垃圾收集器工作流程与优缺点

一、文章概述

CMS（Concurrent Mark Sweep）是JDK1.5推出的并发低延迟老年代垃圾收集器，核心目标是最小化GC全局停顿（STW）时间。它采用标记-清除算法，将大部分耗时操作与用户线程并发执行，仅保留必要的短暂停顿，是互联网、电商等对响应时间敏感场景的里程碑式设计。

二、CMS标准4步工作流程（STW阶段已加粗）

阶段详细说明：

1. ✅ 初始标记（STW，毫秒级）：仅标记GC Roots直接关联的对象，停顿极短，保证根集合一致性。
2. 并发标记（含并发预清理子步骤）：与用户线程并行遍历老年代标记存活对象；并发预清理提前标记并发阶段产生的新对象和引用变化，大幅减少后续重新标记的停顿时间。
3. ✅ 重新标记（STW，最长停顿）：修正并发阶段剩余的引用变动，是CMS唯一一次较长停顿，通常控制在几十毫秒内。
4. 并发清除（含并发重置子步骤）：与用户线程并行清理标记的垃圾对象；并发重置清理收集器内部状态，为下一次GC做准备。

三、核心优缺点与解决方案

总结

CMS通过4步核心流程和预清理、重置等优化，彻底解决了传统收集器长时间卡顿的问题。虽然存在内存碎片、浮动垃圾等固有缺陷，且最终在JDK9被G1收集器取代，但其并发设计思想和优化手段，仍是现代垃圾收集器的核心基础。