标签：Java 串讲 标记 对象 扫描 算法 细节 GC 引用

并发标记与三色标记

三色标记

在三色标记法之前有一个算法叫 Mark-And-Sweep（标记清除）。这个算法会设置一个标志位来记录对象是否被使用。最开始所有的标记位都是 0，如果发现对象是可达的就会置为 1，一步步下去就会呈现一个类似树状的结果。等标记的步骤完成后，会将未被标记的对象统一清理，再次把所有的标记位设置成 0 方便下次清理。

这个算法最大的问题是GC执行期间需要把整个程序完全暂停，不能异步进行GC操作。因为在不同阶段标记清扫法的标志位 0 和 1 有不同的含义，那么新增的对象无论标记为什么都有可能意外删除这个对象。对实时性要求高的系统来说，这种需要长时间挂起的标记清扫法是不可接受的。所以就需要一个算法来解决GC运行时程序长时间挂起的问题，那就三色标记法。

三色标记最大的好处是可以异步执行，从而可以以中断时间极少的代价或者完全没有中断来进行整个GC。
三色标记法很简单。首先将对象用三种颜色表示，分别是白色、灰色和黑色。

• 黑色：根对象，或者该对象与它的子对象都被扫描过。
• 灰色：对本身被扫描，但是还没扫描完该对象的子对象。
• 白色：未被扫描对象，如果扫描完所有对象之后，最终为白色的为不可达对象，既垃圾对象。

三色标记的问题

GC 并发情况下的漏标问题

CMS 中的解决方案

Incremental Update 算法
当一个白色对象被一个黑色对象引用，将黑色对象重新标记为灰色，让垃圾回收器重新扫描

G1中的解决方案

SATB（snapshot-at-the-beginning）

刚开始做一个快照，当B和C消失的时候要把这个引用推到GC的堆栈，保证C还能被GC扫描到，最重要的是要把这个引用推到GC的堆栈，是灰色对象指向白色的引用，如果一旦某一个引用消失掉了，我会把它放大栈（GC方法运行时数据也是来自栈中），我其实还是能找到它的，我下回直接扫描他就行了，那样白色就不会漏标。对应G1的垃圾回收过程中的：

最终标记（Final Marking）

对用户线程做另一个短暂的暂停，用于处理并发阶段结束后仍遗留下来的最后那少量的SATB记录（漏标对象）。

对比

• SATB 算法是关注引用的删除。（B->C 的引用）
• Incremental Update 算法关注引用的增加。（A->C 的引用）
• G1 如果使用 Incremental Update 算法，因为变成灰色的成员还要重新扫，重新再来一遍，效率太低了。
• 所以 G1 在处理并发标记的过程比 CMS 效率要高，这个主要是解决漏标的算法决定的。

G1中的技术细节

跨带引用

堆空间通常被划分为新生代和老年代。由于新生代的垃圾收集通常很频繁，如果老年代对象引用了新生代的对象，那么回收新生代的话，需要跟踪从老年代到新生代的所有引用，所以要避免每次 YGC 时扫描整个老年代，减少开销。

RSet（记忆集）

• 记录了其他 Region 中的对象到本 Region 的引用,
• RSet 的价值在于使得垃圾收集器不需要扫描整个堆,找到谁引用了当前分区中的对象，只需要扫描 RSet 即可。
• RSet 本身就是一个 Hash 表，如果是在 G1 的话，则是在一个 Region 区里面。

安全点与安全区域

安全点的设置其实就是为了垃圾回收器开始工作的时候，让业务代码去最近的安全点挂起（不是强制性的中断，而是业务线程主动式的中断），这样才能方便回收。

一般在下列情况设置安全点：

方法调用、循环跳转、异常跳转等，一般是这些指令(地方)才会产生安全点主动式中断。

标签：Java,串讲,标记,对象,扫描,算法,细节,GC,引用
来源： https://blog.csdn.net/weixin_55932383/article/details/119032067

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。