CMS基础
这个垃圾收集器官方名称是”Mostly Concurrent Mark and Sweep Garbage Collector“。它在年轻代使用”复制”算法，并行进行垃圾回收，在老年代使用并发的“标记清除”算法。
CMS收集器目标是避免在老年代长时间停顿，它通过两种方式实现。首先，它不压缩老年代空间，而是通过空闲列表来管理回收空间。其次，它与应用程序线程同时完成标记和清理阶段的大部分工作。这意味着垃圾收集器不会显式停止应用程序线程来执行这些阶段，然后这也会导致垃圾回收线程和应用程序线程会竞争CPU时间。
CMS收集阶段
第一阶段：初始标记
该阶段会触发stop-the-world暂停。这个阶段的目标是标记老年代中的所有对象，这些对象要么是直接的GC根，要么是从年轻代中某个活动对象引用的。后者很重要，因为老年代是单独收集的。
第二阶段：并发标记
在这个阶段，垃圾收集器会遍历老年代并标记所有活着的对象，从“初始标记”阶段找到的GC根开始。“并发标记”阶段，顾名思义，就是与应用程序线程并发运行，不会停止应用程序线程。请注意，此阶段并不是所有的老年代存活对象都可以被标记，因为应用程序在标记期间会改变引用。
第三阶段：并发预清理
这又是一个并发阶段，与应用程序线程并行运行，而不是停止它们。由于前一阶段与应用程序线程同时运行，一些引用已被更改。每当发生这种情况时，JVM会将这些突变对象的区域标记为Dirty Card。
在预清理阶段，那些能够从Dirty Card区域可达的对象也被标记为存活，当标记完这些对象后，该Dirty Card区域就会消失。
第四阶段：并发可中断预清理
与并发预处理清理类似，CMS有两个参数：CMSScheduleRemarkEdenSizeThreshold、CMSScheduleRemarkEdenPenetration，默认值分别是2M、50%。这两个参数组合起来的意思是预清理后，Eden空间使用超过2M时启动可中断的并发预处理，直到Eden空间使用率达到50%时中断，进入重新标记阶段。
第五阶段：最终标记
这是CMS垃圾收集的第二个也是最后一个stop-the-world暂停。这个阶段目标是完成老年代所有活动对象的标记。由于之前的预清理阶段是并发的，它无法跟上应用程序线程的变化速度，需要stop-the-world暂停才能完成。
通常CMS会在Young Generation尽可能发生后尝试运行“最终标记”阶段，以消除多个stop-the-world暂停。
第六阶段：并发清理
无需stop-the-world暂停，与应用程序线程同时运行。该阶段目标是清理未使用的对象并回收它们的空间。
第七阶段：并发重置
清理并恢复在CMS GC过程中的各种状态，重新初始化CMS相关数据结构，为下一个垃圾收集做准备。
总而言之，CMS垃圾收集器通过将大量工作分成不同阶段，在大部分阶段不需要stop-the-world暂停，从而减少延迟。然而，CMS也存在很多缺点，其中最明显的就是由于CMS使用“标记清除”算法清理老年代，所以会产生内存碎片；其次CMS并发清理阶段是和应用程序线程同时进行的，会产生浮动垃圾，CMS无法在当次的收集中处理掉它，只好等到下一次GC去处理；还有CMS并发清理失败后，会使用Serial Old收集器进行Full GC，由于Serial收集器是单线程、存在stop-the-world暂停，会出现长时间的暂停。
CMS优化
-XX:+UseConcMarkSweepGC
启用CMS垃圾收集器。默认情况下，Java任何版本都没有将CMS做为默认的垃圾收集器。
-XX:+UseParNewGC
一般与CMS配合使用，ParNew是年轻代的多线程垃圾收集器，使用“复制”算法收集垃圾。
-XX:+CMSConcurrentMTEnabled
激活此选项后，允许CMS在并发阶段使用多个线程运行。默认情况下，该选项已激活。
-XX:ConcGCThreads
设置CMS并发阶段的运行线程数。该值取决于ParallelGCThreads，ParallelGCThreads一般默认情况是系统内核数，ConcGCThreads=(ParallelGCThreads+3)/4。
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction
CMS仅在堆已满时才启动GC，即当没有足够的可用空间来存储新分配的对象或提升对象。对于CMS来说，不建议等待这么长时间，CMS收集器需要更早地启动GC。通过设置CMSInitiatingOccupancyFraction阈值提示CMS进行GC。默认值为68%。
-XX:+CMSInitiatingOccupancyOnly
后台线程ConcurrentMarkSweepThread循环判断（默认2s）是否触发GC，这种现象称为周期性Old GC。如果没有设置CMSInitiatingOccupancyOnly，虚拟机会根据收集的数据决定是否触发GC（建议生产环境带上这个参数）。启用改选项，JVM会为每一个CMS GC使用CMSInitiatingOccupancyFraction做为GC启动的阈值。
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
CMS是对老年代进行垃圾收集活动的，默认情况下不会对永久代执行GC。激活该选项，CMS会对永久代进行垃圾收集。
-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction
设置该选项表示当永久代占比达到阈值，就触发CMS GC回收永久代对象，前提是开启CMSClassUnloadingEnabled选项。
-XX:+CMSScavengeBeforeRemark
激活该选项表示在CMS GC前启动一次Young GC，主要减少Old区对Young区的引用，降低CMS最终标记阶段的开销，减少STW时间。
-XX:+CMSIncrementalMode
激活该选项表示启用CMS收集器的增量模式。增量模式会定期暂停CMS并发阶段，完全让步给应用程序线程，所以CMS收集器需要更长的时间来完成整个GC。因此只有当CMS GC对应用程序线程影响过多的情况下，启用该选项这更有意义。
-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
激活该选项表示避免当应用程序调用System.gc()来显式调用GC。当应用程序调用System.gc()时，会触发Full GC，激活该选项指示JVM运行CMS GC而不是完整的Full GC，从而减少STW暂停时间。
-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses
激活该选项表示在调用系统GC时，确保CMS GC将永久代包含进去。
-XX:+DisableExplicitGC
激活该选项表示忽略系统GC。
