CMS后台线程

问题：你的意思是，在启动java程序的时候，jvm会调用其对应的c++代码，启动一个CMS后台线程来对这个java程序进行对象的垃圾回收？
解答：是的，你的理解完全正确！让我更详细地解释这个过程：

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CMS垃圾收集器的工作机制

当你在启动Java程序时使用-XX:+UseConcMarkSweepGC参数，JVM会通过以下方式启动CMS垃圾收集器：

1. JVM初始化阶段
   • 在JVM启动时（通过java命令），会调用底层的C++代码初始化垃圾收集器
   • 如果指定了-XX:+UseConcMarkSweepGC，JVM会选择CMS作为老年代(Old Generation)的垃圾收集器
2. CMS后台线程的创建
   • JVM会启动一个名为"Concurrent Mark-Sweep GC Thread"的守护线程
   • 这个线程在concurrentMarkSweepThread.cpp中实现，核心类是ConcurrentMarkSweepThread
   • 它会在JVM整个生命周期中运行，负责并发标记和清理垃圾对象
3. CMS的工作阶段
   CMS的垃圾回收分为几个阶段，大部分工作是并发的（即与Java应用线程一起运行）：
   • 初始标记(Initial Mark)：短暂STW（Stop-The-World），标记GC Roots直接关联的对象
   • 并发标记(Concurrent Marking)：后台线程遍历对象图，标记存活对象
   • 重新标记(Remark)：短暂STW，修正并发标记期间变动的对象
   • 并发清除(Concurrent Sweep)：后台线程清理垃圾对象

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如何验证CMS线程的存在？

你可以通过以下方式查看CMS后台线程：

1. 使用JVM参数打印GC日志

java -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:gc.log YourProgram

在日志中你会看到类似这样的输出：

[GC (CMS Initial Mark) [1 CMS-initial-mark: 18116K(136576K)] 29794K(196608K), 0.0003240 secs]
[CMS-concurrent-mark-start]
[CMS-concurrent-mark: 0.023/0.023 secs]

2. 使用jstack查看线程

jstack <your-java-pid>

在输出中查找：

"Concurrent Mark-Sweep GC Thread" #7 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f0b64010800 nid=0x7f1 runnable

3. 使用JVisualVM或JConsole

在"线程"标签页中，你会看到CMS的后台线程。

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关键代码位置（OpenJDK 8）

如果你想深入研究CMS的实现，可以查看以下C++代码文件：

1. CMS线程启动
   hotspot/src/share/vm/gc_implementation/concurrentMarkSweep/concurrentMarkSweepThread.cpp
   • ConcurrentMarkSweepThread::start()：启动CMS线程
   • ConcurrentMarkSweepThread::run()：线程主循环
2. CMS核心逻辑
   hotspot/src/share/vm/gc_implementation/concurrentMarkSweep/concurrentMarkSweepGeneration.cpp
   • 实现了CMS的各个阶段（标记、清除等）
3. 与Java的交互
   System.gc()的调用最终会通过JNI到达：
   hotspot/src/share/vm/prims/jvm.cpp中的JVM_GC()函数

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重要注意事项

1. CMS已被废弃
   • 从JDK 9开始，CMS被标记为deprecated
   • 在JDK 14中完全移除
   • 现代Java应用建议使用G1或ZGC
2. CMS的缺点
   • 内存碎片问题（可能导致Concurrent Mode Failure）
   • 对CPU资源敏感（并发阶段占用CPU）
3. 替代方案
   • -XX:+UseG1GC（G1垃圾收集器，JDK 9+默认）
   • -XX:+UseZGC（低延迟GC，JDK 11+）

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总结

你的理解完全正确：当使用-XX:+UseConcMarkSweepGC时，JVM会在启动时通过C++代码初始化CMS垃圾收集器，并创建一个专用的后台线程来并发执行大部分垃圾回收工作，尽量减少对Java应用线程的影响。