ZGC回收循环中的标记阶段逻辑详解

ZGC的标记阶段，是整个回收循环中实现低停顿的关键起点。它并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”这个任务，拆解成多个可并行、可中断、且与应用线程协同工作的子过程。下面，我们不妨拆开来看，ZGC到底是怎么做到这一点的。

初始标记：STW，但极短到几乎无感

这是唯一需要全局暂停的标记步骤，但ZGC只做最轻量的工作——从GC Roots（比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，然后把它们压入标记栈。关键点在于，它只处理“一步可达”的对象，不递归遍历引用链。所以，这轮STW的耗时通常只有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

初始标记一结束，GC线程就立刻启动并发标记——以初始标记压入栈的对象为起点，采用深度优先或工作窃取方式遍历整个对象图。这个阶段，应用线程还在持续运行，对象引用关系随时可能变化，漏标风险随之而来。ZGC通过以下机制来应对：

• 读屏障全程介入：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。如果发现未完成标记，会触发“预标记”，将其加入待处理队列，确保不被遗漏。
• 三色标记法 + 增量更新：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（比如将某个白对象赋给黑对象字段）时，写屏障会记录这个变更，后续再标记阶段统一补漏。

这套组合拳，让并发标记既高效又可靠。

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），确保根集合处于最新状态；
• 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。

这个阶段不重新遍历整个堆，只处理增量日志和根集快照，STW时间通常低于0.2ms。可以说，ZGC把暂停时间压到了极致。

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，但不会放在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。举个例子，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。这种设计，既保证了语义的完整性，又避免了不必要的停顿。