golang学习笔记——三色标记法、强三色不变式、弱三色不变式、插入屏障、删除屏障、混合写屏障

三色标记法

Golang的三色标记法（Tri-color Marking）是一种用于垃圾回收（Garbage Collection, GC）的算法，它主要用于标记和回收不再使用的内存对象。该算法通过将对象分为三种颜色——白色、灰色和黑色，来追踪和确定哪些对象是可达的（reachable），哪些是不可达的（unreachable）即垃圾对象，从而进行回收。以下是关于Golang三色标记法的详细解释：

一、三色标记法的基本概念

三色标记法将对象分为以下三种颜色：

1. 白色对象：潜在的垃圾对象，表示这些对象尚未被垃圾回收器访问到。在垃圾回收开始时，所有对象都被视为白色。当回收过程结束后，如果某些对象仍然保持为白色，则它们被认为是不可达的，即垃圾对象，可以被回收。

2. 灰色对象：表示这些对象已被垃圾回收器访问到，但回收器还需要对其中的一个或多个指针进行扫描，因为它们可能还指向白色对象。灰色对象类似于一个“波面”，它们需要被进一步处理以确定其引用的对象是否可达。

3. 黑色对象：表示这些对象已被垃圾回收器完全访问并扫描过，其中所有字段都已被检查。黑色对象中的任何一个指针都不可能直接指向白色对象，它们被认为是活跃的对象，不需要被回收。

二、三色标记法的执行过程

三色标记法的执行过程大致可以分为以下几个阶段：

1. 标记准备阶段（Mark Setup）：

   • 在此阶段，垃圾回收器会进行一些准备工作，如启用写屏障（write barrier）等。写屏障是一种在对象引用发生变化时插入的额外操作，用于确保垃圾回收的正确性。

2. 标记阶段（Marking）：

   • 从根对象（如全局变量、执行栈上的对象等）开始，将这些根对象标记为灰色，并放入待处理的灰色集合中。
   • 从待处理的灰色集合中取出一个灰色对象，将其标记为黑色，并将其所有引用的白色对象标记为灰色，