Panda白话 - G1垃圾收集器 - SATB、写屏障

Panda白话 - G1垃圾收集器 - 三色标记法、漏标、增量更新、SATB
上文讲到G1在并发标记过程中，通过三色标记法来标记存活对象， 三色标记法存在漏标问题，会影响程序正确性， G1采用SATB方案解决漏标问题，本文我们就来重点分析一下SATB

SATB - Snapshot At The Beginning 初始快照

• 由Taiichi Yuasa开发的一个算法 - 首先它是一种思想
• 主要用于GC的并发标记阶段
• 记录并发标记是mutator修改的引用记录，remark阶段（STW）无需全量重新扫描标记
• 快照是以BitMap(位图)的方式实现，BitMap存放对象存活标记，1 为黑色 即存活
  

见上图、Region包含了5个指针：

• Bottom - 总是指向Region的起始位置
• Previous TAMS - 指向上一次并发处理后的地址
• Next TAMS - 指向并发标记开始之前内存已经分配成功的地址
• Yop - 指向当前内存分配成功的地址
• End - 总是指向Region的终点位置

TAMS - top-at-mark-start
对象在Region中是连续分配的

可以知道：

• [Bottom,End]区间就是Region内存空间大小
• [Bottom,Prev]区间就是上次并发标记结束后，已经标记过的对象内存
• [Prev,Next]区间就是本次并发标记标记到的对象内存
• [Next,Top]区间就是并发标记过程中Mutator新增的对象分配的内存地址
• [Top,End] 区间就是Region还未分配的空闲内存

由上可知，Prev和Next指针解决了并发标记中内存区域问题，并发标记引入了两个**数据结构**来记录内存标记状态，

• PrevBitMap - 记录Prev指针之前内存标记情况、即【Bottom，Prev】区间
• NextBitMap - 记录Next指针之前内存标记情况、即【Bottom，Next】区间
  图解两次并发标记过程：
  

第一次并发标记开始前 ：

• PrevBitMap 为空，NextBitMap 待标记
  

第一次标记结束后：

• NextBitMap 标记了分区对象存活情况
• NextBitMap位图中黑色区域表示对应对象存活
• 并发标记过程中Mutator继续运行，产生新的对象，Top指针继续增长
  

第二次并发标记开始前：

• 重置指针，Prev指针指向Next指针位置