JVM-三色标记算法

最新推荐文章于 2025-05-08 21:29:16 发布
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分类专栏： JAVA 文章标签： java
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本文介绍了JVM中的三色标记算法，用于垃圾回收，以减少STW时间。详细阐述了CMS和G1垃圾回收器的工作原理，包括如何解决漏标问题，CMS的浮动垃圾和G1的Region概念，以及它们的优缺点和不同之处。

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JVM-三色标记算法

三色标记算法是一种垃圾回收的标记算法。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。

三色标记过程：

黑色：代表该对象以及该对象下的属性全部被标记过了。（程序需要用到的对象，不应该被回收）

灰色：对象被标记了，但是该对象下的属性未被完全标记。（需要在该对象中寻找垃圾）

白色：对象未被标记（需要被清除的垃圾）

在这里插入图片描述

三色标记存在的问题：

对象漏标：

在这里插入图片描述

如果已经被C已经被标记为黑色了，因为是并发标记，此时可能会有线程在C中引用D。此时由于C已经被标记为黑色，不会再扫描D。D会被认为需要回收，此问题会导致系统出问题。

CMS 和 C1采用了两种方式来解决上面的问题

CMS(Concurrent Mark Swap):<

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【JVM中的三色标记法是什么？】
Roc的博客
01-13 788
三色标记法（Tri-color Marking Algorithm）是Java虚拟机（JVM）中一种用于追踪对象存活状态的垃圾回收算法。它基于William D. Hana和Mark S. McCulleghan在1976年提出的两色标记法的基础上进行了改进，通过引入“灰色”状态，使得垃圾回收过程能够更加高效地进行。
java垃圾回收-三色标记法
Monkey_4
03-14 716
垃圾回收 三色标记
可达性分析之三色标记算法详解
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二、三色标记 在前文中提到了，在CMS的并发清理阶段才产生的垃圾，会被当做浮动垃圾，会留到下一次GC再清理。其实在并发标记阶段，由于用户线程在并发运行，也就可能导致引用关系改变，导致标记结果不准确，从而引发更加严重的问题，这些发生变更的数据会在重新标记阶段被处理，那么会出现什么问题？又是如何处理的呢？ CMS算法的基础是通过可达性分析找到存活的对象，然后给存活的对象打个标记，最终在清理的时候，如果一个对象没有任何标记，就表示这个对象不可达，需要被清理。 并发标记阶段是从GC Root直接关联的对象开始枚举的
说说关于JVM三色标记算法
wh柒八九的博客
10-10 1054
本文来说下关于JVM三色标记算法 文章目录概述 概述 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。
关于垃圾回收的三色标记算法的详细介绍
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weixin_50055999的博客
05-08 1334
三色标记算法是JVM垃圾回收中的核心技术，广泛应用于CMS、G1等现代垃圾收集器。该算法将对象分为白色（未访问）、灰色（正在访问）和黑色（完全访问）三种状态，通过初始标记、并发标记、重新标记和垃圾清理四个阶段追踪和回收内存中的对象。初始标记和重新标记阶段需要暂停应用程序线程，而并发标记阶段则与应用程序并发执行，减少停顿时间。然而，并发标记过程中可能产生浮动垃圾和漏标问题，前者不影响程序正确性但占用内存，后者可能导致存活对象被错误回收。为解决漏标问题，JVM采用读屏障和写屏障技术记录引用关系变化。三色标记算法
JVM 中的三色标记法
pengyi5211660的博客
10-28 1237
java中jvm垃圾清除三色标记法
JVM三色标记算法
多头注意力探索Now
05-23 331
@三色标记算法 #垃圾收集根标记为灰色 #所有其他对象标记为白色 #有一个标记线程移动到一个随机的灰色节点（GC ROOT）
JVM垃圾回收——三色标记法
weixin_39555954的博客
10-31 6122
在CMS、G1这种并发的垃圾收集器收集对象时，假如一个对象A被GC线程标记为不可达对象，但是用户线程又将A对象标记为可达对象，那么此时直接对A对象做清除时那将会发生很严重的错误，那么对象A是如何摆脱被清除的命运呢？今天就简单来聊聊这个问题。
JVM-三色标记法
子悠のziyou
03-25 644
当被问到垃圾回收算法的时候，大多数人都知道三种回收算法，，但是标记的过程是如何的呢？在并发型标记的时候是怎么对对象图进行遍历的？三色标记法：在三色标记法中存在三种颜色，白色，灰色，黑色。
JVM -- 垃圾收集算法/三色标记/读写屏障
neei的博客
07-04 811
垃圾收集算法笔记
JVM 的三色标记算法详解
wh柒八九的博客
07-14 1124
本文来说下关于JVM 的三色标记算法。 文章目录概述 概述
jvm 三色标记法
m0_67402914的博客
04-04 228
三色标记法 这个算法就是把 GC 中的对象划分成三种情况： 白色：还没有搜索过的对象（白色对象会被当成垃圾对象） 灰色：正在搜索的对象 黑色：搜索完成的对象（不会当成垃圾对象，不会被GC） 上面说的这个问题就是可以用下图来表示： 这个图的意思就是：假设有 A -> B -> C， A 是 GC Roots 关联的对象，那么首先会把 GC Roots 标记，也就是 A 标记成灰色（证明现在正在搜索 A 相关的），然后搜索 A 的引用，也就是 B，那么搜索了 B，把 B 变成了灰色，那么 A 就搜
【JVM】三色标记法
at10090的博客
08-04 3905
原因 在CMS等并法收集器，并发标记的过程中需要对对象进行标记，用于区别对象。防止多标，漏标等情况。 三色标记 三色标记法就是指将GC roots可达性算法分析遍历对象过程中将各个对象，按照”是否访问过“标记成不同的三种颜色(可以理解为类似于成员变量)。 黑色 表示对象已经被垃圾收集器访问过（扫描过），并且这个对象的所有引用都已经被扫描过，它是安全存活的（不是垃圾对象），如果其他对象引用指向了黑色对象，是无需重新扫描的，黑色对象不可能直接（不经过灰色对象）指向白色对象 灰色 表示对象已经被立即收
JVM-三色标记
wssc63262的博客
01-16 1731
三色标记算法是把Gc roots可达性分析遍历对象过程中遇到的对象， 分成三种颜色：黑色、灰色、白色
JVM之三色标记算法，内容非常全面
code8889的博客
04-01 878
做任何事情都要用心，要非常关注细节。看起来不起眼的、繁琐的工作做透了会有意想不到的价值。当然要想成为一个技术大牛也需要一定的思想格局，思想决定未来你要往哪个方向去走, 建议多看一些人生规划方面的书籍,多学习名人的思想格局，未来你的路会走的更远。更多的技术点思维导图我已经做了一个整理，涵盖了当下互联网最流行99%的技术点，在这里我将这份导图分享出来，以及为金九银十准备的一整套面试体系，上到集合，下到分布式微服务[外链图片转存中…(img-IVIqkikn-1711962867080)]
JVM实战：三色标记法
小识的博客
03-09 1909
垃圾回收流程的一些流程 哪些对象是垃圾？ 当我们进行垃圾回收的时候，首先需要判断哪些对象是存活的？ 常用的方法有如下两种 引用计数法 可达性分析法 Python判断对象存活的算法用的是引用计数法，而Java则使用的是可达性分析法。 通过GC ROOT可达的对象，不能被回收，不可达的对象则可以被回收，搜索走过的路径叫做引用链 不可达对象会进行2次标记的过程，通过GC ROOT不可达，会被第一次标记。如果需要执行finalize()方法，则这个对象会被放入一个队列中执行finalize()，如果在fina.
JVM 三色标记算法
zhexiao
06-11 1132
三色标记算法是一种用于JVM垃圾回收的增量式标记算法，它将Java堆中的对象划分为白色、灰色和黑色三种颜色，分别表示未标记对象、部分标记对象和已完全标记对象。这算法被广泛应用于CMS（Concurrent Mark-Sweep）和G1（Garbage-First）等垃圾回收器中，以在GC标记和清理阶段尽量减少Stop-The-World（STW）的时间，提高系统的响应性。总体而言，三色标记算法通过增量标记的方式，尽量避免全局性的STW，提高了垃圾回收的并发性，但也需要处理漏标问题。
JVM：三色标记法详解
2301_76166241的博客
01-28 1990
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中的所使用垃圾回收算法即为三色标记法。
.jvm的三色标记法
03-26
### JVM 中三色标记法的原理与实现 #### 三色标记法的核心概念 三色标记法是一种基于可达性分析的对象存活检测方法，其核心思想是将堆中的对象按照状态划分为三种颜色：白色、灰色和黑色。 - **白色**：表示尚未访问到的对象，即可能不可达或者还未处理。 - **灰色**：表示已经被发现但还没有完全扫描过的对象，可能存在对其子节点（引用对象）的进一步探索需求。 - **黑色**：表示已经完成扫描的对象，这些对象及其引用的所有后代都被认为是可到达的。 这种划分使得垃圾回收器能够在不一次性扫描整个堆的情况下逐步完成对象图的遍历[^3]。 #### 工作流程 1. 初始状态下，所有对象均为白色，根对象（GC Roots）被置为灰色并加入灰名单（通常是一个队列或栈）。 2. 回收线程不断从灰名单中取出一个灰色对象进行扫描，将其变为黑色，并将其直接引用的白对象变更为灰色，同时加入灰名单。此过程持续直到灰名单为空为止。此时所有的黑对象均被认为是存活的，而剩余的白对象则会被视为垃圾并予以回收[^4]。 #### 技术细节与优化 为了提升性能，在实际应用中引入了一些改进措施和技术支持： - 使用记忆集（Remembered Set）减少全局扫描的需求，特别是在分代收集场景下，仅需关注特定区域内的跨代引用情况即可[^5]。 - 可采用并发方式进行部分阶段的操作以降低暂停时间的影响；例如CMS（Concurrent Mark Sweep）利用多线程技术执行大部分标记工作的同时允许应用程序继续运行[^2]。 #### 示例代码模拟简单版三色标记逻辑 下面给出一段伪代码展示如何手动实现类似的机制： ```python class ObjectNode: def __init__(self, name): self.name = name self.color = 'white' # Initial state is white. self.references = [] # List of referenced objects. def mark_phase(root_objects): gray_set = set() # Start by marking all roots as grey and adding them to the gray set. for obj in root_objects: obj.color = 'gray' gray_set.add(obj) while gray_set: current_obj = gray_set.pop() # Take one object from the gray list. for ref_obj in current_obj.references: if ref_obj.color == 'white': ref_obj.color = 'gray' # Newly discovered reference becomes gray. gray_set.add(ref_obj) current_obj.color = 'black' # After processing its references, turn it black. # Example usage with a few interconnected nodes. if __name__ == "__main__": A = ObjectNode('A') B = ObjectNode('B') C = ObjectNode('C') A.references.append(B) B.references.append(C) mark_phase([A]) print(f"A's color after marking: {A.color}") print(f"B's color after marking: {B.color}") print(f"C's color after marking: {C.color}") ``` 上述例子展示了基本的颜色转换规则以及简单的递归关系构建。 #### 总结 综上所述，JVM 的三色标记算法不仅提高了垃圾回收过程中对活动对象识别的速度，还通过多种手段减少了因全量停顿带来的负面影响。它构成了当代许多高效垃圾回收策略的基础之一。 ---
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