什么是三色標(biāo)記

本篇內(nèi)容介紹了“什么是三色標(biāo)記”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

【1】關(guān)于三色標(biāo)記

前幾天，公司臨時(shí)派我去面試一個(gè)java實(shí)習(xí)生，由于沒有這方面的任何經(jīng)驗(yàn)，于是一不小心，我就問超綱了。

問過了java基礎(chǔ)，我隨口又問了一句，知道三色標(biāo)記嗎？

他顯然是懵逼了一瞬間，但也僅僅一瞬間，然后振振有詞地反問，是紅黃藍(lán)三色標(biāo)記嗎？

這倒是反把我問住了。

面試有問題答不出來，這其實(shí)可以理解，不懂就說不懂，不會(huì)就說不會(huì)，子曾經(jīng)曰過，知之為知之。

三色標(biāo)記，正經(jīng)來說，就只有黑白灰三個(gè)顏色。

但實(shí)際上，三色標(biāo)記，和顏色其實(shí)沒有任何關(guān)系，只與一次掃描狀態(tài)相關(guān)。

• 黑色節(jié)點(diǎn)，代表根節(jié)點(diǎn)或者已掃描完的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)也被掃描完；

• 灰色節(jié)點(diǎn)，代表已掃描完的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)存在未被掃描的情況；

• 白色節(jié)點(diǎn)，代表未被掃描的節(jié)點(diǎn)。

上圖中，A就是黑色節(jié)點(diǎn)，B為灰色，因?yàn)锽的子節(jié)點(diǎn)C未被掃描，C則是白色節(jié)點(diǎn)。

如果，掃描結(jié)束，C依舊是白色，則C被回收。

但這里會(huì)存在一個(gè)問題，如果在上圖的情況下，BC的引用斷掉，而AC的引用被建立，如下圖：

則會(huì)出現(xiàn)以下情況：

• B掃描完，無引用，變黑。

• C，按道理說，也會(huì)變灰，然后變黑。

• 但A此時(shí)已經(jīng)是黑色節(jié)點(diǎn)，則不會(huì)掃描其引用，所以C不會(huì)被掃描，還是白色。

• 最后，C會(huì)被當(dāng)垃圾回收。

這顯然是一個(gè)誤操作，因?yàn)镃當(dāng)前是根可達(dá)的，那該問題怎么辦呢？

常用的垃圾回收器，CMS和G1都給出了解決方案。

CMS的方法叫做Incremental Update算法。

該算法從結(jié)果入手，判斷掃描完結(jié)時(shí)，是否有白色對(duì)象被黑色對(duì)象引用，如果被引用，則通過write barrier寫屏障技術(shù)，把黑色的對(duì)象重新標(biāo)記為灰色，然后重新掃描。

G1的方法叫做SATB算法。

該算法從源頭入手，GC開始之前拍攝快照，設(shè)定所有存在引用的對(duì)象，都是存活的。

GC掃描之后，再次拍攝快照，將新引用的存活對(duì)象標(biāo)記。

然后將快照疊加。

這樣，C顯示的是被A，B兩個(gè)對(duì)象引用。

但這樣會(huì)有一個(gè)弊端，如果此時(shí)，AC之間的引用沒有被建立，則C本來應(yīng)該被回收，但此輪卻并沒有被回收。

【2】跨代引用的問題

跨代引用這個(gè)概念被提出來的時(shí)候，很多人都有似曾相識(shí)的感覺。但具體要說，很多人就說不出所以然來了。

其實(shí)，java堆說到底就兩個(gè)代（年輕代和老年代），持久代在jdk的某個(gè)版本后，就被放到本地方法棧了。

跨代引用，即父節(jié)點(diǎn)在一個(gè)代，而引用對(duì)象在另一個(gè)代。

一般來說，父節(jié)點(diǎn)都在老年代，引用對(duì)象在年輕代。

如上圖，X引用和Y引用都是屬于跨代引用。

跨代引用一般多發(fā)生在G1回收器中，因?yàn)镚1的內(nèi)存采用分塊的模式，內(nèi)存區(qū)域不穩(wěn)定。

那么，年輕代回收（young GC）時(shí)，是否要根據(jù)可達(dá)性分析，遍歷所有的老年代關(guān)聯(lián)，直到根節(jié)點(diǎn)呢。

不需要。

只要父節(jié)點(diǎn)在老年代，則一律視為根節(jié)點(diǎn)。

在這里（跨代引用）要引入兩個(gè)概念，結(jié)果集和卡表?？ū砜梢钥醋饕粋€(gè)老年代分區(qū)的集合或者數(shù)組，如下圖。

結(jié)果集，就是一組類似于map的容器，key存放卡表的下標(biāo)，value存放引用關(guān)系

想想這樣做的好處是什么？

【3】安全點(diǎn)和安全區(qū)域

java工作線程和垃圾回收線程，一般情況下，是不能同時(shí)進(jìn)行的。

通常老師講到這個(gè)問題的時(shí)候，會(huì)打個(gè)比方：吃飯和洗碗擦桌子。

之所以工作線程和垃圾回收線程不能同時(shí)進(jìn)行，是因?yàn)槿瞬荒芤贿叧燥堃贿吺帐巴肟辏ㄓ|手怪除外）。

同理，還有一個(gè)問題，你也不能把飯吃到一半，把碗拿過去洗。

所以，你必須在吃完飯的時(shí)候，洗碗。

吃完飯的這個(gè)時(shí)間，就是安全點(diǎn)。

一般來說，安全點(diǎn)是某個(gè)線程的結(jié)束或者中斷的時(shí)間，可以是方法調(diào)用，循環(huán)跳轉(zhuǎn)，異常跳轉(zhuǎn)等。

再回頭說說垃圾回收的全過程。

• 業(yè)務(wù)線程執(zhí)行過程中，會(huì)不斷輪詢一個(gè)標(biāo)志位，該標(biāo)志位處于垃圾回收線程中；

• 如果需要做垃圾回收，回收線程會(huì)將標(biāo)志位改掉；

• 業(yè)務(wù)線程收到標(biāo)志位信息，會(huì)走到安全點(diǎn)，然后停止；

• 垃圾回收線程啟動(dòng)，回收垃圾。

那么，安全區(qū)域是什么呢？

一個(gè)區(qū)域所有的點(diǎn)都是安全點(diǎn)，這一部分就是安全區(qū)域。

還是拿原來那個(gè)例子，如果你晚上減肥，不想吃飯，碗什么的，隨時(shí)都可以洗。

【4】如何查看GC日志

直接上命令：-XX+PrintGCDetails。

該命令可以在控制臺(tái)打印GC日志。

日志內(nèi)容如下：

【5】終：垃圾回收各指標(biāo)

吞吐量：指在應(yīng)用程序的生命周期內(nèi)，應(yīng)用程序所花費(fèi)的時(shí)間和系統(tǒng)總運(yùn)行時(shí)間的比值。

公式：吞吐量=系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)間/系統(tǒng)總運(yùn)行時(shí)間

垃圾回收器負(fù)載：和吞吐量正好相反，垃圾回收器負(fù)載指垃圾回收器耗時(shí)與系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間的比值。

公式：吞吐量=垃圾回收時(shí)間/系統(tǒng)總運(yùn)行時(shí)間

停頓時(shí)間（延遲）：指垃圾回收器正在運(yùn)行時(shí)，應(yīng)用程序的暫停時(shí)間。

PS：獨(dú)占回收器延遲長，但吞吐量高，并發(fā)回收器，延遲少，但吞吐量低。

垃圾回收頻率：指垃圾回收器多長時(shí)間會(huì)運(yùn)行一次。

PS：垃圾回收器的頻率應(yīng)該是越低越好。

反應(yīng)時(shí)間：指當(dāng)一個(gè)對(duì)象被稱為垃圾后多長時(shí)間內(nèi)，它所占據(jù)的內(nèi)存空間會(huì)被釋放。

PS：即垃圾回收的周期

over~~

堆分配：不同的垃圾回收器對(duì)堆內(nèi)存的分配方式可能是不同的。一個(gè)良好的垃圾收集器應(yīng)該有一個(gè)合理的堆內(nèi)存區(qū)間劃分。

“什么是三色標(biāo)記”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！