深入理解GO语言——GC垃圾回收二

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前言

书接上回，无论怎么优化，Go V1.3都面临这个一个重要问题，就是mark-and-sweep 算法会暂停整个程序。 Go是如何面对并这个问题的呢？接下来G V1.5版本就用三色并发标记法来优化这个问题

一、Go V1.5的三色并发标记法

Golang中的垃圾回收主要应用三色标记法，GC过程和其他用户goroutine可并发运行，但需要一定时间的STW(stop the world) ，所谓三色标记法实际上就是通过三个阶段的标记来确定清楚的对象都有哪些？我们来看一下具体的过程。

第一步 , 每次新创建的对象，默认的颜色都是标记为“白色”，如图所示。

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上图所示，我们的程序可抵达的内存对象关系如左图所示，右边的标记表，是用来记录目前每个对象的标记颜色分类。这里面需要注意的是，所谓“程序”，则是一些对象的根节点集合。所以我们如果将“程序”展开，会得到类似如下的表现形式，如图所示。

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第二步, 每次GC回收开始, 会从根节点开始遍历所有对象，把遍历到的对象从白色集合放入“灰色”集合如图所示。

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这里要注意的是，本次遍历是一次遍历，非递归形式，是从程序抽次可抵达的对象遍历一层，如上图所示，当前可抵达的对象是对象1和对象4，那么自然本轮遍历结束，对象1和对象4就会被标记为灰色，灰色标记表就会多出这两个对象。

第三步, 遍历灰色集合，将灰色对象引用的对象从白色集合放入灰色集合，之后将此灰色对象放入黑色集合，如图所示。

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这一次遍历是只扫描灰色对象，将灰色对象的第一层遍历可抵达的对象由白色变为灰色，如：对象2、对象7. 而之前的灰色对象1和对象4则会被标记为黑色，同时由灰色标记表移动到黑色标记表中。

第四步, 重复第三步, 直到灰色中无任何对象，如图所示。

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当我们全部的可达对象都遍历完后，灰色标记表将不再存在灰色对象，目前全部内存的数据只有两种颜色，黑色和白色。那么黑色对象就是我们程序逻辑可达（需要的）对象，这些数据是目前支撑程序正常业务运行的，是合法的有用数据，不可删除，白色的对象是全部不可达对象，目前程序逻辑并不依赖他们，那么白色对象就是内存中目前的垃圾数据，需要被清除。

第五步: 回收所有的白色标记表的对象. 也就是回收垃圾，如图所示。

以上我们将全部的白色对象进行删除回收，剩下的就是全部依赖的黑色对象。

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