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什么是三色标记法
三色标记法#xff0c;也被称为Tri-color Marking Algorithm#xff0c;是一种用于追踪对象存活状态的垃圾回收算法。它基于William D. Hana和Mark S. McCulleghan在1976年提出的两色标记法的基础上进行了改进。
与两色标记法只能将对象标记为“…三色标记
什么是三色标记法
三色标记法也被称为Tri-color Marking Algorithm是一种用于追踪对象存活状态的垃圾回收算法。它基于William D. Hana和Mark S. McCulleghan在1976年提出的两色标记法的基础上进行了改进。
与两色标记法只能将对象标记为“黑色”已访问过或“白色”未访问过不同三色标记法引入了额外的“灰色”正在被访问状态。
黑色代表该对象以及该对象下的属性全部被标记过了。程序需要用到的对象不应该被回收
灰色对象被标记了但是该对象下的属性未被完全标记。需要在该对象中寻找垃圾
白色对象未被标记需要被清除的垃圾
GC Roots
在Java语言中“GC roots”, 或者说tracing GC的根集合, 是一组必须活跃的引用。 在虚拟机栈栈帧中的本地变量表中引用的对象譬如各个线程被调用的方法堆栈中使用到的参数、局部变量、临时变量等。 在方法区中类静态属性引用的对象譬如Java类的引用类型静态变量。 在方法区中常量引用的对象譬如字符串常量池String Table里的引用。 本地方法栈中 JNINative方法引用的对象 工作原理
初始状态只有GC Roots是黑色的。被GC Roots直接引用的对象会变成灰色
扫描过程中按照以下两点扫描整个引用链
当前灰色节点没有子节点的话将当前节点变为黑色。当前灰色节点有子节点的话当前节点变为黑色且子节点变为灰色。
扫描完成时黑色对象就是存活的对象白色对象就是已消亡可回收的对象
扫描完成之后垃圾收集器只需要回收仍然是白色的对象所占用的内存即可。乍一看上面的过程好像没有什么问题但是不要忘了我们的收集线程是和用户线程并发执行的。 多标-浮动垃圾
在并发标记过程中如果由于方法运行结束导致部分局部变量(gcroot)被销毁这个gcroot引用的对象之前又被扫描过(被标记为非垃圾对象)那么本轮GC不会回收这部分内存。这部分本应该回收但是没有回收到的内存被称之为“浮动垃圾”。浮动垃圾并不会影响垃圾回收的正确性只是需要等到下一轮垃圾回收中才被清除。
另外针对并发标记(还有并发清理)开始后产生的新对象通常的做法是直接全部当成黑色本轮不会进行清除。这部分对象期间可能也会变为垃圾这也算是浮动垃圾的一部分。
漏标-读写屏障
漏标会导致被引用的对象被当成垃圾误删除这是严重bug必须解决有两种解决方案 增量更新Incremental Update 和原始快照Snapshot At The BeginningSATB 。
增量更新就是当黑色对象插入新的指向白色对象的引用关系时 就将这个新插入的引用记录下来 等并发扫描结束之后 再将这些记录过的引用关系中的黑色对象为根 重新扫描一次。 这可以简化理解为 黑色对象一旦新插入了指向白色对象的引用之后 它就变回灰色对象了。
原始快照就是当灰色对象要删除指向白色对象的引用关系时 就将这个要删除的引用记录下来 在并发扫描结束之后 再将这些记录过的引用关系中的灰色对象为根 重新扫描一次这样就能扫描到白色的对象将白色对象直接标记为黑色(目的就是让这种对象在本轮gc清理中能存活下来待下一轮gc的时候重新扫描这个对象也有可能是浮动垃圾)
以上无论是对引用关系记录的插入还是删除 虚拟机的记录操作都是通过写屏障实现的。
