CMS算法
CMS算法是JVM中老年代常用的垃圾回收算法，全称是Concurrent Mark Sweep算法，即并发标记-清除算法。算法的执行步骤如下图所示，共有六个步骤。
CMS-Steps
3.1 初始标记(Initial Mark)：
CMS算法中两个会触发Stop the World事件中的一个，这个阶段会标记所有与GC Roots直接相关联的对象，以及被存活的青年代对象所直接引用的对象。
initial-mark
3.2 并发标记(Concurrent Mark)：
并发标记，顾名思义，它是并发的执行标记任务的，这也就意味着GC在运行的过程中用户的应用线程并不会停止工作。该阶段GC收集器会从第一步“初始标记”中所标记出来的对象开始逐步遍历这些对象（与GCRoot直接相连或与存活的青年代对象直接相关联的对象）的所引用的对象，并将这些被引用的对象加上标记。
需要注意的是，这一步中，会漏掉一下老年代的存活对象，这是因为在并发的过程中，用户应用线程可能会对老年代的对象产生引用上的改变。某一些被改变的标记可能会被遗漏。
concurrent-mark
3.3 并发预清理(Concurrent Preclean)：
并发预清理是Java1.5被加入进来的。主要目的是减少重标记（Remark）步骤Stop-the-World的时间。这一步同样也是并发的，不会停止用户应用线程。在前面的并发标记中，一些引用被改变了。当某一块块（Card）中的对象引用发生改变时，JVM会标记这个空间为“脏块”（Dirty Card）。
concurrent-preclean1
在预清理阶段，JVM根据之前记录的这些“脏对象”重新标记了他们新的可达对象。这一步结束后空间重新进入clean状态。另外，一些必要的最终重标记之前的准备步骤也会在这一步做好。
concurrent-preclean2
预清理步骤将会不断重复一直到Eden区的占用量达到某个指定的阈值。设定这个阈值作为结束条件的原因主要是为了防止YoungGC产生的Stop-the-World和下一阶段的Remark同时产生，导致系统产生一个更长的停滞。设定了这个阈值之后基本可以保证Remark阶段可以在两次YoungGC之间进行。
3.4 重标记(Remark):
这是CMS算法中第二个会触发Stop-the-World事件的步骤，由于前一步是一个并发的步骤，预清理的速度可能会赶不上用户应用对对象改变的速度，所以需要一个Stop-the-World的暂停来完整的标记所有对象结束整个标记阶段。
通常CMS会在年轻代为空时来运行重标记阶段，以此避免一个接一个的Stop-the-World阶段。
3.5 并发清理(Concurrent Sweep):
这一阶段程序并发地工作，目的是移除所有不用的对象，并且重新声明内存空间的归属等候将来使用。
concurrent-sweep
3.6 并发清理(Concurrent Reset):
并发地重置所有算法需要的内部数据结构，为下一次GC做准备。
3.7 CMS算法注意事项:
3.7.1 Concurrent Mode Failures
当CMS算法在并发的过程中堆空间无法满足用户程序对新空间的需求时，Stop-the-World的Full GC就会被触发，这就是Concurrent Mode Failures，这通常会造成一个长时间停顿。这种情况通常是因为老年代没有足够的空间供青年代对象promote。（包括没有足够的连续空间）
3.7.2 CMS相关JVM参数
- -XX:+UseConcMarkSweepGC：激活CMS收集器，默认情况下使用ParNew + CMS + Serial Old的收集器组合进行内存回收，Serial Old作为CMS出现“Concurrent Mode Failure”失败后的后备收集器使用。
- -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction={x}：在老年代的空间被占用{x}%时，调用CMS算法对老年代进行垃圾回收。
- -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction={x}：在进行了{x}次CMS算法之后，对老年代进行一次compaction
- -XX:+CMSPermGenSweepingEnabled & -XX:+CMSClassUnloadingEnabled：让CMS默认遍历永久代（Perm区）
- -XX:ParallelCMSThreads={x}：设置CMS算法中并行线程的数量为{x}。（默认启动(CPU数量+3) / 4个线程。）
- -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent：用户程序中可能出现利用System.gc()触发系统Full GC（将会stop-the-world），利用这个参数可以指定System.gc()直接调用CMS算法做GC。
- -XX:+DisableExplicitGC：该参数直接让JVM忽略用户程序中的System.gc()