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创建时间
Feb 28, 2025 07:40 AM
看懂本文，需要先了解“可达性分析”。
原理
三色标记法，顾名思义，我们使用三种颜色进行标记，即黑、灰、白。三种颜色代表的含义分别如下：
- 黑：已经被标记完成，且依旧存活的对象。
- 灰：当前对象已经被标记完成，但关联节点（引用的对象）还未标记的对象。
- 白：未曾标记过的对象，或不具备引用的对象（垃圾对象）。
执行过程
- 初始状态：在启动时，分别创建：黑、白、灰三个集合。一开始除了 GCRoots 外，所有的对象都在白色集合中；
- 初始标记：发生短暂的 STW，将所有与 GCRoots 直接相连（直接可达）的对象转入灰色集合中；
- 并发标记：从灰色对象集合出发，根据可达性分析算法，依次标记其所引用（包含）的子对象。当所有子对象都被标记完了之后，这些灰色对象被转入到黑色对象集合中；不断重复该操作，直至灰色集合没了元素为止。
- 误标纠错（重新标记）：标记完成所有对象后，再次触发 STW，通过 write-barrier（写屏障检）测对象是否有变化，如果发生了改变则重新标记，纠正并发标记期间的“误标”；
- 并发清除（垃圾清理）：将白色集合中的所有对象全部回收
- 标记复位：并发清除完成后，把标记复位，将所有的对象再次放入白色集合中，等待迎接下次 GC。
三色标记算法存在的问题
由于在并发标记阶段，GC线程和用户线程是并发运行的，随时可能发生对象之间引用变化从而导致“多标”和“漏标”的问题。——针对“黑色节点”的
多标
多标：又称“错标”、“误标”，是指被标记的黑色对象中，突然断开了对另一个对象的引用，导致另外一个原本已经被标记为黑色的对象突然变为了垃圾。但是因为该对象已经被标记了，所以收集器不会对该对象进行再次标记，而等到清除工作发生时，因为当前这个对象在最初是被标记为了黑色，所以收集器也不会回收它。
这样的黑色对象，被称为并发标记产生的浮动垃圾。这种情况问题不大，之后的 GC 迟早会清理掉。
因为程序的原因，频繁出现这种清理，加上内存紧张，这种情况如何解决呢？
漏标
相比之下，漏标的严重性就比较大了。漏标是指重新建立引用的白色对象“父节点”已经被标记黑色了，GC线程不会再次标记该对象以及其成员对象，所以这些白色对象会被一直停留在白色集合中。最终导致的结果就是这些依旧存在引用的存活对象会被“误判”为垃圾对象清除掉。
有以下两种情况：
- 一条用户线程在执行过程中，断开了一个未标记的白色对象连接，然后该对象又被一个已经标记成黑色的对象建立起了引用连接。
- 一条用户线程在执行过程中，正好在GC线程标记时，将一个灰色对象与一个未标记的白色对象之间的引用连接断开了，然后当GC标记完成这个灰色对象，将其标记为黑色后，之前断开的白色对象又重新与之建立起了引用关系。
- 灰色对象断开了与白色对象的引用（直接引用或间接引用都可）——灰色对象的包含的对象引用发生了变化；
- 已经标为黑色的对象重新引用了白色对象——黑色对象增加了新的引用；
漏标发生，需要同时满足的两个条件：
如何解决漏标问题呢？
下次在记录，本次对三色标记法的基本知识进行学习。