CMS垃圾回收器的工作原理与调优技巧

发布时间: 2024-01-20 01:43:00 阅读量: 27 订阅数: 18
# 1. 引言 ## 1.1 概述 随着互联网的发展和信息技术的进步,大量的数据需要被存储和处理。在这个过程中,垃圾回收成为了一个重要的问题。垃圾回收器是一种自动化的内存管理机制,它可以在程序运行时自动回收不再使用的内存,从而避免内存泄漏和内存溢出的问题。 CMS(Concurrent Mark Sweep)是一种常用的垃圾回收器,它采用分代收集的思想,主要负责回收老年代中的垃圾对象。与传统的STW(Stop-The-World)垃圾回收器不同,CMS垃圾回收器通过并发标记和并发清理的方式,在不影响业务处理的情况下进行垃圾回收,从而减少应用程序的停顿时间。 本文将介绍CMS垃圾回收器的工作原理、调优技巧以及与其他垃圾回收器的比较。通过深入了解CMS垃圾回收器的机制和优化方法,我们可以更好地提升系统的性能和稳定性。 ## 1.2 目的 本文的目的是通过介绍CMS垃圾回收器的工作原理和调优技巧,帮助读者深入理解垃圾回收的机制,并掌握优化垃圾回收器的方法。通过实际案例和代码示例,让读者能够在实际项目中应用这些技术,提高系统的性能和可靠性。 接下来,我们将深入探讨CMS垃圾回收器的工作原理,了解它是如何进行垃圾回收的。同时,我们还将介绍一些调优技巧,帮助读者优化垃圾回收器的性能。最后,我们将与其他垃圾回收器进行比较,以便读者能够更好地选择适合自己项目的垃圾回收器。 # 2. CMS垃圾回收器的工作原理 ### 2.1 垃圾回收基本原理 垃圾回收是指自动回收程序运行过程中产生的垃圾对象,并重新利用这些垃圾占用的内存。垃圾回收器通常通过以下步骤来实现: 1. 标记:遍历程序的对象图,将存活对象标记为活动对象。 2. 清除:删除未标记的对象,并将其所占用的内存空间释放出来。 3. 压缩:将存活对象移动到内存空间的一端,以便释放连续的内存空间。 ### 2.2 CMS垃圾回收器的工作过程 CMS(Concurrent Mark Sweep)是一种低停顿的垃圾回收器,它主要通过并发标记和并发清理来实现垃圾回收。CMS垃圾回收器的工作过程可以分为以下几个阶段: 1. 初始标记阶段:此阶段会导致暂停,主要目的是标记直接可达的对象,包括根对象和活动对象的直接引用。此阶段的暂停时间通常很短。 2. 并发标记阶段:该阶段与程序的正常运行并发进行,CMS垃圾回收器会标记所有活动对象,包括可达和不可达对象。此阶段的暂停时间较短,但会降低程序的吞吐量。 3. 重新标记阶段:此阶段会导致暂停,主要目的是标记在并发标记阶段发生变化的对象。此阶段的暂停时间通常较长。 4. 并发清理阶段:该阶段与程序的正常运行并发进行,CMS垃圾回收器会清理所有未标记的对象,并释放它们所占用的内存。此阶段的暂停时间较短,但会降低程序的吞吐量。 ### 2.3 标记-清除算法 CMS垃圾回收器采用的是标记-清除算法。该算法分为两个阶段:标记阶段和清除阶段。 标记阶段: 1. 从根对象开始,遍历对象图,标记所有活动对象。 2. 并发标记阶段,继续标记正在被访问的对象,直至标记完成。 清除阶段: 1. 执行并发清除操作,删除未标记的对象,并释放其占用的内存空间。 ### 2.4 并发标记算法 并发标记算法是CMS垃圾回收器的核心。该算法允许在程序运行过程中进行垃圾回收,并发地标记对象。 并发标记算法的关键步骤包括以下几个方面: 1. 通过根对象,标记所有直接可达的对象。 2. 并发标记阶段,标记所有活动对象,包括可达和不可达对象。 3. 在标记过程中,如果对象被改变(如引用关系变更),则需要重新标记该对象。 并发标记算法的优势是最大程度地减少了垃圾回收的停顿时间,但同时也带来了一些挑战,如在并发标记过程中对象可能被修改,可能导致标记不准确或丢失对象。 ### 2.5 重置算法 CMS垃圾回收器在并发
corwn 最低0.47元/天 解锁专栏
送3个月
profit 百万级 高质量VIP文章无限畅学
profit 千万级 优质资源任意下载
profit C知道 免费提问 ( 生成式Al产品 )

相关推荐

SW_孙维

开发技术专家
知名科技公司工程师,开发技术领域拥有丰富的工作经验和专业知识。曾负责设计和开发多个复杂的软件系统,涉及到大规模数据处理、分布式系统和高性能计算等方面。
专栏简介
《JVM GC调优 预习课》是一门针对Java开发人员的专栏,通过多篇文章深入探讨JVM内存管理和垃圾回收相关的知识和技术。从理解JVM内存管理与垃圾回收开始,逐步介绍Java对象内存结构、垃圾回收器选项,以及分析JVM内存使用情况的方法。同时,深入探讨了不同垃圾回收器种类、特点和工作原理,包括串行、并行、CMS、G1、ZGC和Shenandoah垃圾回收器。专栏不仅介绍了这些垃圾回收器的工作原理和调优技巧,还讨论了内存泄漏和内存溢出的区别与诊断方法。此外,还提供了使用JVM参数进行GC调优的实践指导,以及分析GC日志和解决常见问题的方法。专栏还涵盖了JVM堆内存调优、永久代与元空间的管理与调优、GC对系统性能指标的影响与优化,以及JVM调优性能工具的应用与实践。最后,专栏还介绍了如何应对JVM的内存溢出异常并提供解决方案。通过学习该专栏,读者能够掌握丰富的JVM GC调优知识,提升Java应用的性能和稳定性。
最低0.47元/天 解锁专栏
送3个月
百万级 高质量VIP文章无限畅学
千万级 优质资源任意下载
C知道 免费提问 ( 生成式Al产品 )

最新推荐

MySQL数据库版本升级指南:平滑升级,保障业务连续性,避免升级风险

![MySQL数据库版本升级指南:平滑升级,保障业务连续性,避免升级风险](https://img-blog.csdnimg.cn/65490bab67cb4a328d04b3ea01c00bc5.png) # 1. MySQL数据库版本升级概述 数据库版本升级是数据库管理中的重要任务,涉及到数据库软件的更新和数据迁移。MySQL数据库版本升级可以带来性能提升、功能增强和安全漏洞修复等诸多好处。 本章将概述MySQL数据库版本升级的背景、意义和基本流程。我们将探讨版本升级的原则和注意事项,并介绍常见的升级方法和策略。同时,我们将强调风险评估和应对措施的重要性,为数据库版本升级的顺利进行奠定

std标准差网络安全的利器:入侵检测、异常检测、威胁评估

![std标准差网络安全的利器:入侵检测、异常检测、威胁评估](https://img-blog.csdnimg.cn/5f4b8f34afde4658a95979823e491080.png) # 1. std标准差概述** 标准差(std)是统计学中衡量数据分散程度的重要指标。在网络安全领域,std被广泛用于检测异常行为、评估威胁和优化安全系统。 std计算公式为: ``` std = sqrt(sum((x - mean(x))^2) / (n - 1)) ``` 其中: * `x`:数据样本 * `mean(x)`:样本均值 * `n`:样本数量 std值越小,数据分布越集

单片机控制系统中的大数据分析:挖掘数据价值和优化决策,让你的嵌入式系统洞察数据

![单片机的控制系统设计](https://img-blog.csdn.net/20180411092114315) # 1. 单片机控制系统中的大数据分析概述 大数据分析已成为单片机控制系统领域的一项关键技术。随着单片机系统日益复杂,产生的大量数据为系统优化、故障诊断和预测性维护提供了宝贵信息。 本章将概述单片机控制系统中大数据分析的背景、概念和重要性。我们将探讨大数据分析如何帮助工程师从系统数据中提取有价值的见解,从而提高系统性能、可靠性和安全性。 # 2. 大数据分析理论基础 ### 2.1 大数据分析概念和特点 **概念:** 大数据分析是指从海量、复杂、多样化的数据中提取

Kafka消息队列原理与实战:实现分布式消息传递,优化系统通信效率

![平均值的英文](https://www.frontiersin.org/files/Articles/877601/fsysb-02-877601-HTML/image_m/fsysb-02-877601-t001.jpg) # 1. Kafka消息队列概述** Kafka是一个分布式消息队列系统,用于在分布式系统中可靠地传输大量数据。它具有高吞吐量、低延迟和容错性等特点。 Kafka将数据存储在称为主题(Topic)的类别中,并通过称为分区(Partition)的逻辑单元进行组织。生产者(Producer)将数据写入主题,而消费者(Consumer)从主题读取数据。 Kafka的复

单片机控制器:嵌入式系统与边缘计算融合,实现本地化数据处理和决策,打造高效智能系统

![单片机控制器:嵌入式系统与边缘计算融合,实现本地化数据处理和决策,打造高效智能系统](http://www.motovis.com/Public/Uploads/ueditor/upload/image/20181120/1542699681918728.jpg) # 1. 单片机控制器概述 单片机控制器,又称微控制器(MCU),是一种高度集成的计算机芯片,包含了处理器、存储器和输入/输出(I/O)接口等基本功能模块。它具有体积小、功耗低、成本低、可靠性高、易于编程等特点,广泛应用于各种嵌入式系统和边缘计算设备中。 单片机控制器通常采用冯·诺依曼结构,包括一个中央处理器(CPU)、一个

单片机控制系统设计中的性能加速秘籍:提升系统响应速度和稳定性,让你的系统飞起来

![单片机控制系统设计中的性能加速秘籍:提升系统响应速度和稳定性,让你的系统飞起来](https://static.mianbaoban-assets.eet-china.com/xinyu-images/MBXY-CR-d6b60db5909a2d80f1aa5247f87628b8.png) # 1. 单片机控制系统设计概述 单片机控制系统是一种以单片机为核心的嵌入式系统,具有体积小、成本低、功耗低、可靠性高、易于集成等优点。广泛应用于工业自动化、消费电子、汽车电子、医疗器械等领域。 单片机控制系统的设计需要考虑性能、成本、功耗、可靠性等多方面的因素。其中,性能是衡量系统的重要指标,直

B函数在数据处理中的实战应用:案例解析与最佳实践

![B函数在数据处理中的实战应用:案例解析与最佳实践](https://img-blog.csdnimg.cn/20210527150852471.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2E4Njg5NzU2,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. B函数在数据处理中的理论基础 B函数是一种强大的数据处理工具,广泛应用于各种数据处理任务中。它提供了一系列功能,包括数据清洗、转换、分析和可视化。 B函数

图像识别控制系统技术原理及应用场景:基于单片机

![图像识别控制系统技术原理及应用场景:基于单片机](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7fa0f62a44201dd41258aabf2200e4ee.png) # 1. 图像识别技术基础** 图像识别技术是计算机视觉领域的一项关键技术,它使计算机能够“理解”图像中的内容。图像识别技术的基础是数字图像处理,它涉及到对图像进行一系列操作,以增强图像的特征并提取有意义的信息。 常见的图像处理操作包括图像增强、图像分割、特征提取和模式识别。图像增强可以改善图像的对比度和亮度,使图像中的特征更加明显。图像分割将图像分解为不同的区域,每个区域代表图像中

单片机控制器与可再生能源:推动绿色革命,实现可持续发展

![单片机控制器与可再生能源:推动绿色革命,实现可持续发展](https://www.adenservices.com/content/media/2022/05/1-e1653474230353.jpg) # 1. 单片机控制器概述 单片机控制器是一种集成了中央处理器、存储器和输入/输出接口于一体的微型计算机,广泛应用于各种电子设备中。它具有体积小、功耗低、成本低、易于编程等优点。 单片机控制器在可再生能源系统中扮演着至关重要的角色。它可以实时监测系统参数,控制设备运行,实现最大功率点跟踪(MPPT)和电网并网等功能。通过使用单片机控制器,可再生能源系统可以实现高效、可靠和稳定的运行。

SLAM导航中的强化学习:自主导航与决策

![SLAM导航中的强化学习:自主导航与决策](https://img-blog.csdnimg.cn/20210113220132350.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0dhbWVyX2d5dA==,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. SLAM导航概述** **1.1 SLAM导航的概念和原理** SLAM(即时定位与地图构建)导航是一种机器人技术,它允许机器人同时构建其周围环境的地图并