51 Jvm性能优化-三色标记算法如何处理漏标问题

1.GC如果想查找到存活的对象,根据可达分析算法 根据GCRoot引用链遍历存活对象。
根据GCRoot遍历过程中, 按照是否访问过该对象 分为三种不同颜色。

白色:本对象没有访问过 (有可能是为垃圾对象);
黑色:本对象已经被访问过,且本对象的所有属性都被访问过;
灰色:本对象已经被访问过,且本对象的所有属性没有访问过;本对象所有属性都访问过后,本对象有灰色变为黑色。

原理:
1.初始时,所有对象都在白色容器中;
2.当收集器在做初始标记的时候,会暂停所有的用户线程,标记GCRoot关联的直接对象A和B;
放入到灰色盒子中。
3.在并发标记中(用户线程与GC线程同时运行),将本对象引用到其他对象移动灰色容器中,如果
该对象没有引用到其他对象或者其他对象已经标记过,则该对象放到黑色容器中。
4.重复以上这些操作,到灰色容器为空时,则停止。
5.结束后,如果在白色容器中任然存在的对象,则认为就是与GCRoot没有直接关联,则认为就是为不可达对象,
可以被垃圾回收线程清理。

三色标记算法:在并发标记中存在的问题,因为用户线程与GC线程同时运行,有可能存在多标、漏标记问题。

多标-浮动垃圾算法:

1.因为用户线程与GC线程同时运行,GC线程先执行遍历到C对象,C对象已经存放到灰色容器中,突然用户线程
修改了B.属性C=Null,这时候C已经是为垃圾对象了,但是C对象已经存放到灰色容器中,继续向下遍历,GC线程
不认为是垃圾对象,这个过程我们可以称作为浮动垃圾,只能在下一次GC回收的时候清理。
2.并发清除时,用户线程与GC线程同时运行,用户线程产生的浮动垃圾,只能在下一次清理。

漏标问题:

image.png

当遍历的C对象的时候,C对象已经存放到灰色容器中,突然用户线程修改C对象属性.E=Null; E对象与C对象断开,则E
对象为垃圾对象,但是用户线程修改B对象的属性=E对象,但是B对象已经为黑色不会继续遍历,就会导致E对象会被垃圾线程
清理,这个过程称作为漏标问题。
D.属性E=null;B.属性E=E;
漏标的问题满足两个条件:
1.至少有一个黑色对象指向了白色对象
2.所有灰色对象扫描完整个链时,删除之前所有白色对象。

漏标解决方案:

CMS收集器中处理漏标问题(增量更新):
满足了第一个条件(灰色对象不在关联白色对象的时候),当黑色对象关联该白色对象的时候会记录该黑色对象,
在重新标记的时候,以该黑色对象变为灰色,从新开始修正标记,但是这种方案能够确保垃圾都被清理,缺点就是效率非常低,
因为会扫描到整个黑色对象所有引用。

G1收集器中处理漏标问题(原始快照SATB):
满足了第一个条件(灰色对象不在关联白色对象的时候),记录该白色对象变为灰色,在重新标记的时候扫描该白色对象整个引用链,但是如果黑色对象没有引用该白色对象的时候,这时候就会产生浮动垃圾,只能在下一次清理。
相对于来说原始快照方式比增量更新方式容易产生浮动垃圾,但是效率比增量更新要高。

七种收集器总结
SerialGC 串行收集器 复制算法 新生代 响应速度快 适合单核的客户端应用程序下。
ParNew 并行收集器 复制算法 新生代 响应速度快 适合多核的cpu情况下 默认与cms配合使用
Parallel 并行收集器 复制算法 新生代 吞吐量优先 适合于后端多核cpu情况下 堆内存不是很大
SerialGCOld 串行收集器 标记整理算法 老年代响应速度快 适合单核的客户端应用程序下。
Parallel old 并行收集器 标记整理算法 老年代 老年代吞吐量优先 适合于后端多核cpu情况下 堆内存不是很大
CMS 收集器并发收集器 标记清除 老年代 响应速度快 适合于企业级B/S项目
G1收集器 并发收集器 标记整理算法/复制算法 响应速度优先 适合于大型服务器端

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