CMS GC - Hbase
写在前边：
本文参考原文：HBase最佳实践－CMS GC调优
GC阶段流程如下图：
Minor GC 流程：
如上图，对象初始化后被放入Young区的Eden区，当Eden区满了之后，会进行一次GC，清理掉没有引用的对象，将依然存活的对象移到S0区，并且回收Eden区空间，称为一次Minor GC，接着新对象进来，又会放入Eden区，满了之后会检查S0和Eden区存活的对象，将所有存活的对象移到S1区，再回收整个S0和Eden区空间，S0和S1两个区总会有一个区是预留给下次存放存活对象用的。
CMS GC流程：（Concurrent Mark-Sweep）
1. initial-mark：这个阶段虚拟机会暂停所有正在执行的任务。这一过程虚拟机会标记所有 ‘根对象’，所谓‘根对象’，一般是指一个运行线程直接引用到的对象。虽然会暂停整个JVM，但因为’根对象’相对较少，这个过程通常很快。
2. concurrent mark：垃圾回收器会从‘根节点’开始，将所有引用到的对象都打上标记。这个阶段应用程序的线程和标记线程并发执行，因此用户并不会感到停顿。
3. concurrent precleaning：并发预清理阶段仍然是并发的。在这个阶段，虚拟机查找在执行mark阶段新进入老年代的对象(可能会有一些对象从新生代晋升到老年代， 或者有一些对象被分配到老年代)。
4. remark：在阶段3的基础上对查找到的对象进行重新标记，这一阶段会暂停整个JVM，但是因为阶段3已经欲检查出了所有新进入的对象，因此这个过程也会很快。
5. concurrent sweep：上述3阶段完成了引用对象的标记，此阶段会将所有没有标记的对象作为垃圾回收掉。这个阶段应用程序的线程和标记线程并发执行。
6. concurrent reset：重置CMS收集器的数据结构，等待下一次垃圾回收。
Full GC的两种场景：
1、 Concurrent Failure:Tenured区 满了之后，正在进行CMS GC时，从young区有新的对象过来，tenured空间不足，导致STW
这种场景其实比较简单，假如现在系统正在执行CMS回收老生代空间，在回收的过程中新生代来了一批对象进来，不巧的是，老生代已经没有空间再容纳这些对象了。这种场景下，CMS回收器会停止继续工作，系统进入 ’stop-the-world’ 模式，并且回收算法会退化为单线程复制算法，重新分配整个堆内存的存活对象到S0中，释放所有其他空间。很显然，整个过程会非常’漫长’。但是这种问题也很容易解决，只需要让CMS回收器更早一点回收就可以避免。JVM提供了参数-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=N来设置CMS回收的时机，其中N表示当前老生代已使用内存占新生代总内存的比例，该值默认为68，可以将该值修改的更小使得回收更早进行。
2、Promotion Failure:Tenured区大量内存碎片导致迁移过来的新对象无法被接收
假设此时设置XX:CMSInitiatingOccupancyFraction＝60，但是在已使用内存还没有达到总内存60%的时候，已经没有空间容纳从新生代迁移的对象了。oh，my god！怎么会这样？罪魁祸首就是内存碎片，上文中提到CMS算法会产生大量碎片，当碎片容量积累到一定大小之后就会造成上面的场景。这种场景下，CMS回收器一样会停止工作，进入漫长的 ’stop-the-world’ 模式。JVM也提供了参数 -XX: UseCMSCompactAtFullCollection来减少碎片的产生，这个参数表示会在每次CMS回收垃圾之后执行一次碎片整理，很显然，这个参数会对性能有比较大的影响，对HBase这种对延迟敏感的业务来说并不是一个完美解决方案。
基本参数：
-Xmx 最大堆内存
-Xms 初始JVM堆内存
-Xmn young区堆内存
-Xss 分配给每个线程的堆栈内存
-XX:MaxPermSize 分配给持久代的内存大小 （加载外部方法、class）
-XX:SurvivorRatio=3 Eden:Survivor = 3:(1:1) young区 Eden与Survivor的内存比例关系（Survivor有两个区）
-XX:+UseConcMarkSweepGC 表示回收器使用CMS GC策略
-XX:+UseParNewGC 表示young区使用并行回收机制
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled 表示CMS的Remark阶段采用并行方式
-XX:MaxTenuringThreshold 表示从young区晋升到tenured阈值
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 表示每次执行完CMS GC后执行一次碎片合并
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 表示CMS GC只基于参数CMSInitiatingOccupancyFraction触发
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 表示Tenured区内存使用量与Tenured总大小的百分比超过该阈值之后会触发CMS GC,该值一般设置为70%-80%
-XX:-DisableExplicitGC 表示禁止使用命令System.gc(),该命令用于触发整个JVM的垃圾回收，一般都是长时间的full gc
调优参数：
-Xmx5g -Xms5g -Xmn512m -Xss256k -XX:MaxPermSize=256m -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75 -XX:-DisableExplicitGC