Go語言七篇入門教程七GC垃圾回收三色標記
GC
GC全稱Garbage Collection
目前主流的垃圾回收算法有兩類，分別是追蹤式垃圾回收算法（Tracing garbage collection）和引用計數法（ Reference counting ）。
而三色標記法是屬於追蹤式垃圾回收算法的一種。
追蹤式算法的核心思想是判斷一個對象是否可達，因為一旦這個對象不可達就可以立刻被 GC 回收瞭。
如何判斷一個對象是否可達
分為兩步：
- 第一步找出所有的全局變量和當前函數棧裡的變量，標記為可達。
- 第二步，從已經標記的數據開始，進一步標記它們可訪問的變量，周而復始，這一過程也叫傳遞閉包。
在go推出三色標記法之前，go所使用的gc算法叫Mark-And-Sweep（標記清掃）
這個算法就是嚴格按照追蹤式算法的思路來實現的。
- 先設置一個標志位來記錄對象是否被使用，最開始所有的標記位都是 0。
- 如果發現對象是可達的就會置為
1，一步步下去就會呈現一個類似樹狀的結果。 - 等標記的步驟完成後，會將沒有被標記的對象統一清理，再次把所有的標記位設置成 0， 以便下次進行清理。
這個算法最大的問題是 GC 執行期間需要把整個程序完全暫停，不能異步進行GC操作。因為在不同階段標記清掃法的標志位 0 和 1 有不同的含義，那麼新增的對象無論標記為什麼都有可能意外刪除這個對象。對實時性要求高的系統來說，這種需要長時間掛起的標記清掃法是不可接受的。所以就需要一個算法來解決 GC 運行時程序長時間掛起的問題，那就三色標記法。
三色標記法
三色標記法是傳統 Mark-Sweep 的一個改進，它是一個並發的 GC 算法。on-the-fly
原理如下
整個進程空間裡申請每個對象占據的內存可以視為一個圖， 初始狀態下每個內存對象都是白色標記。
先stop the world，將掃描任務作為多個並發的goroutine立即入隊給調度器，進而被CPU處理，第一輪先掃描所有可達的內存對象，標記為灰色放入隊列
第二輪可以恢復start the world，將第一步隊列中的對象引用的對象置為灰色加入隊列，一個對象引用的所有對象都置灰並加入隊列後，這個對象才能置為黑色並從隊列之中取出。循環往復，最後隊列為空時，整個圖剩下的白色內存空間即不可到達的對象，即沒有被引用的對象；
第三輪再次stop the world，將第二輪過程中新增對象申請的內存進行標記（灰色），這裡使用瞭writebarrier（寫屏障）去記錄這些內存的身份；
這個算法可以實現 on-the-fly，也就是在程序執行的同時進行收集，並不需要暫停整個程序。
簡化步驟如下：
1、首先創建三個集合：白、灰、黑。
2、將所有對象放入白色集合中。
3、然後從根節點開始遍歷所有對象（註意這裡並不遞歸遍歷），把遍歷到的對象從白色集合放入灰色集合。
因為root set 指向瞭A、F，所以從根結點開始遍歷的是A、F，所以是把A、F放到灰色集合中。
4、之後遍歷灰色集合，將灰色對象引用的對象從白色集合放入灰色集合，之後將此灰色對象放入黑色集合
我們可以發現這個A指向瞭B，C，D所以也就是把BCD放到灰色中，把A放到黑色中，而F沒有指任何的對象，所以直接放到黑色中。
5、重復 4 直到灰色中無任何對象
因為D指向瞭A所以D也放到瞭黑色中，而B和C能放到黑色集合中的道理和F一樣，已經沒有瞭可指向的對象瞭。
6、通過write-barrier檢測對象有無變化，重復以上操作
由於這個EGH並沒有和RootSet有直接或是間接的關系，所以就會被清除。
7、收集所有白色對象（垃圾）
所以我們可以看出這裡的情況，隻要是和root set根集合直接相關的對象或是間接相關的對象都不會被清楚。隻有不相關的才會被回收。
參考文檔：
一張圖講解GC
關於write-barrier寫屏障
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如何學習Go
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七篇入門Go語言
第一篇：Go簡介初識
第二篇：程序結構&&數據類型的介紹
第三篇：函數方法接口的介紹
第四篇：通道與Goroutine的並發編程
第五篇：文件及包的操作與處理
第六篇：網絡編程