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建设外贸产品展示网站,wordpress excel,江西省赣州市九龙山茶区,枣阳网站建设吧关于垃圾回收算法#xff0c;基本就是那么几种#xff1a;标记-清除、标记-复制、标记-整理。在此基础上可以增加分代#xff08;新生代/老年代#xff09;#xff0c;每代采取不同的回收算法#xff0c;以提高整体的分配和回收效率。 无论使用哪种算法#xff0c;标记…关于垃圾回收算法基本就是那么几种标记-清除、标记-复制、标记-整理。在此基础上可以增加分代新生代/老年代每代采取不同的回收算法以提高整体的分配和回收效率。 无论使用哪种算法标记总是必要的一步。你不先找到垃圾怎么进行回收今天一起看下三色标记法。 先看一下知识点导图 一、如何标记 在 GC 领域里判断对象存活的主流思路是两个「引用计数」和「可达性分析」。 1、引用计数 顾名思义引用计数的思路就是给每个对象进行计数每被其它对象引用一次计数就 1引用失效后计数就 -1。当计数器的数值为 0就意味着它没有被使用可以回收。 2、可达性分析 可达性分析的思路就是通过引用链路判断对象是否可被触达如果能触达说明该对象当前正在被使用不可回收;反之没有触达到的对象则认为是无使用的可以回收。 这个引用链路的结构类似于有向有环图但是根节点不止一个是一个集合称之为 GCRoots。 目前主流的 GC 机制大多用的是「可达性分析」这条路线。 为什么引用计数不好用呢?因为它有一个特别严重的问题无法处理循环引用。 像上图这样的情况引用计数永远不为 0这些对象就永远不会被回收。 二、常规标记-清除 常规的标记清除严格按照追踪式算法的思路来实现的。这个算法会设置一个标志位来记录对象是否被使用。最开始所有的标记位都是 0如果发现对象是可达的就会置为 1一步步下去就会呈现一个类似树状的结果。 等标记的步骤完成后会将未被标记的对象统一清理再次把所有的标记位设置成 0 方便下次清理。 标记清除法主要包含两个步骤 标记清除 示例如下 1、开启STW停止程序的运行图中是本次GC涉及到的root节点和相关对象。 2、从根节点出发标记所有可达对象。 3、停止STW然后回收所有未被标记的对象 这样执行整个GC期间需要STW将整个程序暂停。因为如果不进行STW的话会出现已经被标记的对象A引用了新的未被标记的对象B但由于对象A已经标记过了不会再重新扫描A对B的可达性从而将B对象当做垃圾回收掉的问题。 三、三色标记 垃圾收集器依据可达性分析算法判断对象是否存活时将遍历GC Roots过程中遇到的对象按照“是否访问过”这个条件把对象标记成白色white、灰色gray、黑色black三种颜色这个标记过程称为三色标记法。 相比传统的标记清扫算法三色标记最大的好处是可以异步执行从而可以以中断时间极少的代价或者完全没有中断来进行整个 GC。 1、基本算法 三色标记法将对象用三种颜色表示分别是白色、灰色和黑色。 最开始所有对象都是白色的然后把其中全局变量和函数栈里的对象置为灰色。 第二步把灰色的对象全部置为黑色然后把原先灰色对象指向的变量都置为灰色以此类推。 等发现没有对象可以被置为灰色时所有的白色变量就一定是需要被清理的垃圾了。 初始标记阶段指的是标记 GCRoots 直接引用的节点将它们标记为灰色这个阶段需要 「Stop the World」。并发标记阶段指的是从灰色节点开始去扫描整个引用链然后将它们标记为黑色这个阶段不需要「Stop the World」。重新标记阶段指的是去校正并发标记阶段的错误这个阶段需要「Stop the World」。并发清除指的是将已经确定为垃圾的对象清除掉这个阶段不需要「Stop the World」。 三色标记法是一个 false negative假阴性的算法 三色标记法因为多了一个白色的状态来存放不确定的对象所以可以异步地执行。当然异步执行的代价是可能会造成一些遗漏因为那些早先被标记为黑色的对象可能目前已经是不可达的了。 2、现代垃圾回收器实现 现代追踪式可达性分析的垃圾回收器几乎都借鉴了三色标记的算法思想尽管实现的方式不尽相同比如白色/黑色集合一般都不会出现但是有其他体现颜色的地方、灰色集合可以通过栈/队列/缓存日志等方式进行实现、遍历方式可以是广度/深度遍历等等。 对于读写屏障以Java HotSpot VM 为例其并发标记时对漏标的处理方案如下 CMS写屏障 增量更新G1写屏障 SATBZGC读屏障 四、多标及漏标问题 三色标记算法缺陷在并发标记阶段的时候因为用户线程与GC线程同时运行有可能会产生多标或者漏标 多标–多标记浮动垃圾漏标–漏标记 1、多标问题 并发标记用户与GC线程同时运行假设现在扫描到C对象B对象变为黑色用户线程执行C的属性Enull,GC线程扫描C对象引用链认为E对象是为可达对象但是C对象根本没有引入到E对象E对象应该是为垃圾对象这种问题可以在重新标记阶段(修正)修复。 并发清除阶段用户与GC线程同时运行会产生新的对象但是没有及时被GC清理。 多标只能在下一次GC清理垃圾的修复。 2、漏标问题 1.用户线程先执行C的E属性nullGC线程的GcRoot就扫描不到E。Gc就认为E对象就是为垃圾对象不可达对象。 2.用户线有执行B.E属性EE对象就是应该是为可达对象。 3.因为GCRoot是从C开始不会从黑色的B开始就会导致漏标的情况发生。 漏标的问题满足两个条件 有至少一个黑色对象在自己被标记之后指向了这个白色对象所有的灰色对象在自己引用扫描完成之前删除了对白色对象的引用 只有当上面两个条件都满足三色标记算法才会发生漏标的问题。换言之如果我们破坏任何一个条件这个白色对象就不会被漏标。 CMS如何解决漏标问题—写屏障增量更新方式 满足一个条件灰色对象与白色对象断开连接在并发标记阶段当我们黑色对象B引用关联白色对象E记录下B黑色对象。 在重新标记阶段所有用户线程暂停有将B对象变为灰色对象将整个引用链全部扫描。 缺点遍历B整个链的效率非常低有可能会导致用户线程等待的时间非常长。 G1如何解决漏标问题—原始快照方式 在C断开E的时候会记录原始快照在重新标记阶段的时候以白色对象变为灰色为起始点扫描整个链本次GC是不会被清理。 好处如果假设B黑色对象引入该白色对象的时候无需做任何遍历效率是非常高。 缺点如果假设B黑色对象 没有引入该白色对象的时候该白色对象在本次GC继续存活只能放在下一次GC在做并发标记的时候清理。 tips:以浮动垃圾占内存空间换让我们用户线程能够暂停的时间更加短。 总结 对于读写屏障以Java HotSpot VM为例其并发标记时对漏标的处理方案如下: CMS采用的是写屏障 增量更新G1 采用的是写屏障 原汁快照SATBZGC采用的是读屏障 CMS收集器解决漏标问题增量方式 如果现在B黑色对象引入白色对象写屏障。 好处避免浮动垃圾缺点扫描整个引用链效率比较低。 G1收集器解决漏标问题原始快照方式。 好处效率非常高无需扫描整个引用链缺点可能会产生浮动垃圾。