jvm 垃圾回收三色标记

java垃圾回收目前采用的算法是可达性标记算法,即基于gc root进行可达性分析。分析标记过程采用三色标记法。

三色标记按照垃圾回收器 ”是否访问过“ 为条件将对象标为三种颜色(逻辑概念)

白色:表示对象未被垃圾回收器访问过;

灰色:表示对象本身被垃圾回收器访问过,但这个对象上只少有一个引用未被访问扫描过

黑色:对象完全被扫描,并且其所有引用都已完成扫描。

其实灰色就是一个过渡状态,在垃圾回收器标记完成结束后,对象只有白色或者黑色其中一种状态,当为白色时,说明该对象在可达性分析后没有引用,也就是之后被销毁的对象。当为黑色时,说明当前对象为此次垃圾回收存活对象。

当垃圾回收开始时,gcroot对象是黑色对象。沿着他找到的对象A首先是灰色对象,当对象A所有引用都扫描后,对象A为黑色对象,以此类推继续往下扫描。

这是垃圾回收标记基本操作。

但目前的垃圾回收是并发操作的,就是在你进行标记的时候,程序线程也是继续运行的,那原有的对象引用就有可能发生变化。

比如已经标记为黑色(存活对象)对象,程序运行将其所有引用取消,那么这个对象应该是白色的(垃圾对象)。这种情况相对好一些,在下一次垃圾回收时候,我们还是可以把他回收,只是让他多活了一会儿,系统也不会出现什么问题,可以不解决。

当已经标记为白色对象(垃圾对象)时,此时程序运行又让他和其他黑色(存活)对象产生引用,那么该对象最终也应该是黑色(存活)对象,如果此时垃圾回收器标记完回收后,会出现对象丢失,这样就引起程序问题。

出现对象丢失的必要条件是(在垃圾回收器标记进行时出现的改变):

1.重新建立了一条或多条黑色对象到白色对象的新引用。

2.删除了灰色对象到白色对象的直接或间接引用

因为已经标记黑色的对象说明此轮垃圾回收中垃圾回收器对其的扫描已经完成,不会再扫描,如果他又引用了一个白色对象,而且这个白色对象在垃圾扫描完后还是白色,那么这个白色对象最终会被误回收。

为了防止这种情况的出现,上边说的必要条件中的一个处理掉即可避免对象误删除;

当黑色对象直接引用了一个白色对象后,我们就将这个黑色对象记录下来,在扫描完成后,重新对这个黑色对象扫描,这个就是增量更新(Incremental Update)

当删除了灰色对象到白色对象的直接或间接引用后,就将这个灰色对象记录下来,再以此灰色对象为根,重新扫描一次。这个就是原始快照(Snapshot At TheBeginning,SATB)

自此,对象可达标记完成。

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