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JVM垃圾回收的“三色标记算法”实现,内容太干

1、三色标记法是一种垃圾回收法，它可以让JVM不发生或仅短时间发生STW（Stop The World），从而达到清除JVM内存垃圾的目的。JVM中的 CMS、G1垃圾回收器 所使用垃圾回收算法即为三色标记法。三色标记法将对象的颜色分为了黑、灰、白，三种颜色。白色 ：该对象没有被标记过。

2、JVM垃圾回收机制中的三色标记、卡表和写屏障协同工作，确保并发环境下垃圾回收的高效性和准确性，其工作原理如下：三色标记法：对象生命周期管理三色标记法是JVM垃圾回收的核心算法，通过颜色标记对象状态，管理其生命周期：白色（待处理）：初始状态，表示对象未被垃圾收集器访问过，可能为垃圾。

3、三色标记算法通过并发标记减少了STW的持续时间，但带来了对象丢失的问题。通过强三色不变式和弱三色不变式以及写屏障技术，可以有效解决这些问题。不同的垃圾收集器（如CMS、GShenandoah）在实现并发标记时，可能会采用不同的写屏障策略。

垃圾收集器-CMS、三色标记、记忆集

1、CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。它非常符合在注重用户体验的应用上使用，它是HotSpot虚拟机第一款真正意义上的并发收集器，它第一次实现了让垃圾收集线程与用户线程（基本上）同时工作。

2、三色标记法是JVM用于垃圾回收时标记对象可达性的算法，写屏障是一种确保对象引用更新被垃圾收集器及时感知的技术，二者通过协同工作防止对象丢失。具体说明如下：三色标记法定义与颜色含义三色标记法将对象分为三种颜色：白色、灰色、黑色，用于标识对象在垃圾回收过程中的可达性状态。

3、特点：ParNew是Serial收集器的多线程版本，主要用于新生代。它是Server模式下的首选新生代收集器，常与CMS收集器配合使用。优势：通过多线程并行回收，提高了垃圾收集的效率，减少了停顿时间。CMS垃圾收集器：特点：CMS是一种老年代收集器，以低停顿为目标，采用并发标记清除算法。

【JVM系列】图解CMS垃圾回收器的核心流程

CMS垃圾收集器的主要流程包括初始标记、并发标记、最终标记和并发清理，其中初始标记和最终标记需要STW但速度都很快，尽量降低了系统的停顿时间。并发标记和并发清理等耗时较长的阶段采用了并发的方式，来减少系统暂停。然而，由于CMS在并发清理阶段用户线程并没有停止工作，因此可能产生浮动垃圾，并可能降级成为Serial Old垃圾回收器。

CMS采用并发“标记-清除”算法，将垃圾收集过程分为初始标记、并发标记、重新标记和并发清理四个阶段。初始标记阶段会暂停所有应用线程，但对象较少，能快速完成。并发标记阶段在用户线程并发执行，标记存活对象，可能产生新对象需要重新标记。重新标记阶段（即卡片标记）确定新增对象的存活状态，需要短暂的停顿。

CMS垃圾回收器的核心流程主要包括以下四个阶段：初始标记阶段：核心动作：此阶段会暂停所有应用线程，标记老年代中的GC Roots直接可达对象。特点：由于GC Roots直接可达对象通常较少，因此该阶段能快速完成，对应用程序的影响较小。并发标记阶段：核心动作：从GC Roots出发，标记所有存活的对象。

首先，执行“初始标记（CMS initial mark）”阶段，标记GC Roots能直接关联的对象，这一步需要全局停顿（“Stop The World”），以确保收集器能快速锁定直接关联的对象。

开启CMS压缩：减少空间碎片。调整并发线程数：平衡垃圾收集性能和应用程序性能。优化Final Remark阶段：在该阶段前进行一次YGC，减少年轻代的剩余待标记对象；增加引用的并行处理等。分析日志：识别耗时小阶段并进行针对性优化。