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垃圾回收机制是Java程序员在学习与工作中都需要熟练掌握的一个编程开发技术，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，Java虚拟机三色标记算法概念与应用分析。

1、三色标记算法

三色标记算法指的是将所有对象分为白色、黑色和灰色三种类型。黑色表示从GCRoots开始，已扫描过它全部引用的对象，灰色指的是扫描过对象本身，还没完全扫描过它全部引用的对象，白色指的是还没扫描过的对象。

2、多标与漏标问题

多标问题指的是原本应该回收的对象，被多余地标记为黑色存活对象，从而导致该垃圾对象没有被回收。多标问题会导致内存产生浮动垃圾，但好在其可以再下次GC的时候被回收，因此问题还不算很严重。

漏标问题指的是原本应该被标记为存活的对象，被遗漏标记为黑色，从而导致该垃圾对象被错误回收。

3、漏标解决方案

正如前面所说，三色标记算法会造成漏标和多标问题。但多标问题相对不是那么严重，而漏标问题才是严重的。我们经过分析可以知道，漏标问题要发生需要满足如下两个充要条件：

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。这其实就产生了两种方式，分别是：增量更新、原始快照。CMS回收器使用的增量更新方案，G1采用的是原始快照方案。

4、CMS解决方案

CMS回收器采用的是增量更新方案，即破坏一个条件：「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」。

既然有黑色对象在自己标记后，又重新指向了白色对象。那么我就把这个黑色对象的引用记录下来，在后续「重新标记」阶段再以这个黑色对象为根，对其引用进行重新扫描。通过这种方式，被黑色对象引用的白色对象就会变成灰色，从而变为存活状态。

这种方式有个缺点，就是会重新扫描新增的这部分黑色对象，会浪费多一些时间。但是这段时间相对于并发标记整个链路的扫描，还是小巫见大巫，毕竟真正发生引用变化的黑色对象是比较少的。

5、G1解决方案

G1回收器采用的是原始快照的方案，即破坏二个条件：「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」。

既然灰色对象在扫描完成前删除了对白色对象的引用，那么我是否能在灰色对象取消引用之前，先将灰色对象引用的白色对象记录下来。随后在「重新标记」阶段再以白色对象为根，对它的引用进行扫描，从而避免了漏标的问题。通过这种方式，原本漏标的对象就会被重新扫描变成灰色，从而变为存活状态。

这种方式有个缺点，就是会产生浮动垃圾。因为当用户线程取消引用的时候，有可能是真的取消引用，对应的对象是真的要回收掉的。这时候我们通过这种方式，就会把本该回收的对象又复活了，从而导致出现浮动垃圾。但相对于本该存活的对象被回收，这个代价还是可以接受的，毕竟在下次GC的时候就可以回收了。

对于CMS和G1这两种处理方案哪种更好，很多资料说的是G1这种解决方案更好。原因是其觉得G1这种方式产生了一些浮动垃圾，但节省了一些时间。但我对比了一下发现：CMS和G1都需要重新对某些元素进行引用链扫描。从这点看来，好像差别不大。

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