ZGC回收循环中的标记阶段逻辑解析

ZGC标记阶段通过初始标记（极短STW）、并发标记（读屏障+三色标记）、再标记（极短STW）及非强引用并发处理实现低停顿；初始标记仅标记GC Roots一步可达对象，耗时约0.1ms；并发标记由GC线程与应用线程并行执行，借助读屏障和SATB变体避免漏标；再标记仅扫描新增根引用和SATB日志，STW低于0.2ms；软/弱/虚引用及finalize对象由专用线程异步处理，保障语义正确。

ZGC的标记阶段是整个回收循环中实现低停顿的关键起点，它不追求一次性扫完所有对象，而是通过分步、并发、带屏障保障的方式，把原本必须串行完成的“识别存活对象”任务拆解为多个可并行、可中断、且与应用线程协同工作的子过程。

初始标记（STW，但极短）

这是唯一需要全局暂停的标记步骤，只做最轻量的工作：从 GC Roots（如栈帧中的局部变量、静态字段、JNI 引用等）出发，标记直接可达的对象，并将它们压入标记栈。由于只处理“一步可达”的对象，不递归遍历引用链，因此耗时通常在 0.1ms 级别，对响应时间几乎无感。

并发标记（核心阶段，完全并发）

初始标记完成后，GC 线程立即启动并发标记——以初始标记压入栈的对象为起点，用深度优先或工作窃取方式遍历整个对象图。此阶段应用线程持续运行，对象引用关系可能随时变化，存在漏标风险。ZGC 通过以下机制应对：

• 读屏障（Load Barrier）全程介入：每当应用线程读取一个对象引用时，ZGC 的读屏障会检查该引用是否指向已标记但尚未完成遍历的对象；若发现未完成标记，会触发“预标记”将其加入待处理队列，避免遗漏。
• 三色标记法 + 增量更新（SATB 变体）：ZGC 使用黑色（已标记且引用全扫描）、灰色（已入栈但引用未扫完）、白色（未访问）三色模型；当应用线程修改引用（如将某白对象赋给黑对象字段）时，写屏障会记录该变更，再标记阶段统一补漏。

再标记（STW，仍极短）

并发标记结束后，进入再标记阶段，主要做两件事：

• 快速扫描 GC Roots 中新增的引用（比如刚压栈的线程局部变量），确保根集合最新；
• 处理并发期间因引用变更产生的少量“浮动垃圾”或“漏标对象”，通过 SATB 日志回溯修正。

该阶段不重新遍历整个堆，仅处理增量日志和根集快照，STW 时间通常低于 0.2ms。

非强引用与非强根的并发处理

ZGC 将软引用、弱引用、虚引用以及 finalize 队列等“非强可达”对象的处理也纳入标记流程，但不放在 STW 中执行。它在并发标记后期启动专用线程异步扫描这些结构，并配合读/写屏障保证语义正确性。例如，对重写了 finalize() 的对象，ZGC 会额外打标并延迟转移，直到其 finalize 方法执行完毕。