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03 ZGC高并发秘诀之指针着色技术
传统GC回收器和ZGC回收器在实现上的区别
可以看到在传统垃圾回收器（比如CMS）之中，对象GC的相关信息是写在对象头之中的markword里面的，那么在扫描的时候就得进入堆内部的具体对象去操作。
ZGC之中，直接对线程栈之中对象的引用进行着色，指针的不同颜色代表GC的不同状态。
寻址
为什么32位系统最多支持4GB内存？
32位系统，也就是指针位数为32，那么最多可以寻址2^32^个地址。
我们算一下，2^10^是1KB，那么2^20^是1MB，2^30^是1GB，正好*4， 就是4GB内存寻址。
分区
ZGC是分区的，三种页面共同组成一个堆空间，而非是传统的分代（新生代，老年代等等）
- 小页面（2M），对象大小<256K
- 中页面（32M），对象大小256~4M
- 大页面（>32M），对象>4M
大部分java对象都是很小的，所以一般都在小页面里面
复制算法
ZGC走的是复制算法，也就是把每个页面之中存活的对象进行复制，再到另外的页面之中。
上面我们说过，主要是小页面，而且Java之中的大部分对象是生命周期很短的，这也是为什么复制效率比较高的原因
64位指针寻址方式
其中remapped,m1和m0三个位只能有一个为1
全流程
初始标记
初始标记的部分，只标记GC root和其相连的对象，后面都是并发标记。1ms之内
并发标记
并发标记使用的深度算法，三色标记
所谓的漏标，就是在多个线程同时进行GC标记的时候，一个对象在某个线程扫描完之后在并发标记阶段又和其产生的联系，但是本来扫描到这个后面链接对象的线程已经结束了，导致漏标。
解决方案：
使用读屏障，读到成员变量(A,c)的时候就先把C记录下来。
遇到上面这种“读引用”的代码，类似于AOP一样，进行在其读取上面插入一个记录引用的操作。这个是JVM之中的代码处理
再标记
就是解决漏标的问题。很短的STW时间，1ms之内。
并发转移准备
进行分区之中的筛选，统计，从而选择性的进行分区回收。
初始转移
- 只转移和GC Roots相关的对象
- 转换其指针颜色到蓝色（remapped结束），其地址也会相应进行变化
STW： 也是和GCRoot相关，和堆空间无关，1ms
并发转移
在B和C被转移到页面B的时候，其A之中指针的方向还是没有改变的（对象正在被使用，无法改变其内部的其他对象的指针值）。会出现途中的两个原本是B和C对象，但是实际为空的情况。
使用转发表进行信息的记录，在复制完对象之后，把对应对象的前后地址放入转发表。
在访问数据的时候，如果读屏障被触发，需要做两件事情：
- 在转发表之中删除访问到的对象转发途径
- 修改访问到的对象的指针
JIT实现，读屏障的损耗大概是4%
对象重定位（下次GC）
如果只需要标识是否为对象或者垃圾，只需要两种颜色，一种蓝色意味着GC roots，一种绿色意味着正在扫描的对象。
为什么需要红色？三种颜色，红，绿，蓝，其中红色是标识下一次GC。
在下一次GC的时候，会做这么几件事情：
本次在GC root被蓝色标识之后，和其相连的对象都会用红色来标识。在过程之中，如果发现了之前遗留的绿色指针，那么就会结合转发表进行修正，同时清除转发表的内容。
举个例子
可以看到，STW的部分，初始标记pause mark start 一共0.288ms, 再标记 pause mark end 0.146ms, 初始转移 puase relocate 0.219ms， 一共一起不到1ms的STW时间
