三色标记法

 基本原理

        当前主流编程语言的垃圾收集器基本.上都是依靠可达性分析算法来判定对象是否存活的，可达性分析算法理论上要求全过程都基于-一个能保障一致性的快照中才能够进行分析，这意味着必须全程冻结用户线程的运行。由于GC Roots相比起整个Java堆中全部的对象毕竟还算是极少数，且在各种优化技巧(如OopMap) 的加持下，它带来的停顿已经是非常短暂且相对固定(不随堆容量而增长)的了。可从GC Roots再继续往下遍历对象图，停顿时间就必定会与Java堆容量直接成正比例关系了:堆越大，存储的对象越多，对象图结构越复杂，要标记更多对象而产生的停顿时间自然就更长

        想解决或者降低用户线程的停顿，就要先搞清楚为什么必须在一一个能保障-致性的快照上才
能进行对象图的遍历?为了能解释清楚这个问题，很多垃圾处理器都引入三色标记(Tri- color Marking)如CMS、G1等。

        按照“是否访问过”这个条件标记成以下三种颜色:

• 白色:表示对象尚未被垃圾收集器访问过。显然在可达性分析刚刚开始的阶段，所有的对象都是白色的，若在分析结束的阶段，仍然是白色的对象，即代表不可达。
• 黑色:表示对象已经被垃圾收集器访问过，且这个对象的所有引用都已经扫描过。黑色的对象代表已经扫描过，它是安全存活的，如果有其他对象引用指向了黑色对象，无须重新扫描一遍。黑色对象不可能直接(不经过灰色对象)指向某个白色对象。
• 灰色:表示对象已经被垃圾收集器访问过，但这个对象上至少存在一个引用还没有被扫描过。

具体有以下几种情况

 多标（浮动垃圾）

• 黑色节点断了后面灰色节点的引用，会导致后面断的灰色节点实际上应该变成白色，但是最终会变成黑色，导致不可回收，因此被称为浮动垃圾

漏标（对象消失）

只有同时满足以下两个条件时才会发生：

• 从一个黑色节点新增一条或多条白色节点
• 删除该白色节点所关联的全部灰色节点的直接或间接引用（该白色节点不被其他灰色节点饮用）

解决漏标

        由上述原理可知，只要破坏漏标其中一个条件即可保证漏标现象不出现，不同的垃圾处理器采取不同的方式。

增量更新

        增量更新要破坏的是第一一个条件， 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。CMS 采取的就是这种解决方案。

原始快照（SATB）

        原始快照要破坏的是第二个条件，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。这也可以简化理解为，无论引用关系删除与否，都会按照刚刚开始扫描那一刻的对象图快照来进行搜索。G1采取的就是这种解决方案。

标签：灰色,白色,对象,标记,扫描,引用,节点
来源： https://blog.csdn.net/zhangxiaohui4445/article/details/121608686