一文详解go底层原理之垃圾回收
1 前置知识
1.1 三色回收法
三色回收法在gov1.5版本时是主流的gc方式
简单介绍一下流程：
- 暂停程序执行流程（开启STW）
- 将新创建的对象全部标记为白色
- 从根节点开始遍历，把遍历到的第一层全部改为灰色
- 遍历一次灰色集合，将灰色集合引用对象变为黑色
- 重复上述步骤，知道没有灰色对象
- 清除白色对象
- 结束STW
1.2 STW
上述1.1所说的STW就是指的stop the world，简单的说就是让程序停止，肯定是要耗费大量的时间，所以我们应该尽量减少STW
因此我们来看一个如果不进行STW就进行三色回收的场景
一个白色对象被黑色对象引用，且灰色对象与它可达的白色对象断联
这时候白色对象和其下游对象可能被清理，造成对象丢失
1.3强弱不等式
强不等式：
强制性的不允许黑色对象引用白色对象
弱不等式：
黑色对象可以引用白色对象，但是这个白色对象必须存在其他灰色对象对它的引用，或者可达其链路上存在灰色对象
1.4两种屏障方式
插入写屏障 ：
是在垃圾回收器执行过程中插入的一种机制，用来确保对对象的修改不会干扰垃圾回收的正确性。当程序在执行时，可能会修改对象的字段，这些字段可能指向其他对象。在这种情况下，写屏障会插入到代码中，以便在修改对象的字段时，垃圾回收器能够及时更新它的状态，从而避免垃圾回收器丢弃仍在使用的对象。
简单的说，就是如果B挂在A的下游，则B必须为灰色
但是注意，插入写屏障在栈上不能生效，原因就是栈上函数调用弹出频繁使用，所以插入写屏障过于影响性能
删除写屏障：
删除写屏障 是指在不再需要写屏障时，移除写屏障的操作。在某些情况下，垃圾回收器不再需要持续跟踪某些对象的引用，写屏障可以被删除以优化性能。删除写屏障可以减少运行时开销，提高程序的效率。
简单的说，被删除的对象，如果自身为灰色或者白色，则为灰色，这种方式回收精度过低，原因就是一个对象即使被删除掉最后一个指向它的指针，它依然可以存活一轮
2 混合写屏障+三色回收法
Go V1.8版本引入了混合写屏障机制（hybrid write barrier），避免了对栈re-scan的过程，极大的减少了STW的时间。结合了两者的优点。
注意混合写屏障是GC的一种屏障机制，所以只是当程序执行GC的时候，才会触发这种机制
Golang中的混合写屏障满足弱三色不变式，结合了删除写屏障和插入写屏障的优点，只需要在开始时并发扫描各个goroutine的栈，使其变黑并一直保持，这个过程不需要STW，而标记结束后，因为栈在扫描后始终是黑色的，也无需再进行re-scan操作了，减少了STW的时间。
步骤
GC开始将栈上的对象全部扫描并标记为黑色(之后不再进行第二次重复扫描，无需STW)
GC期间，任何在栈上创建的新对象，均为黑色
被删除的对象标记为灰色
被添加的对象标记为灰色
满足->变形的弱三色不变式
这里我们注意， 屏障技术(步骤三四)是不在栈上应用的，因为要保证栈的运行效率