垃圾回收器的相关知识点总结(2)

在这个算法的执行过程中，我们始终维护两个出区中的指针：allocationPtr指向我们即将为新对象分配内存的地方，scanPtr指向我们即将进行活跃检查的下一个对象。scanPtr所指向地址之前的对象是处理过的对象，它们及其邻接都在出区，其指针都是更新过的，位于scanPtr和allocationPtr之间的对象，会被复制至出区，但这些对象内部所包含的指针如果指向入区中的对象，则这些入区中的对象不会被复制。逻辑上，你可以将scanPtr和allocationPtr之间的对象想象为一个广度优先搜索用到的对象队列。

译注：广度优先搜索中，通常会将节点从队列头部取出并展开，将展开得到的子节点存入队列末端，周而复始进行。这一过程与更新两个指针间对象的过程相似。

我们在算法的初始时，复制新区所有可从根对象达到的对象，之后进入一个大的循环。在循环的每一轮，我们都会从队列中删除一个对象，也就是对scanPtr增量，然后跟踪访问对象内部的指针。如果指针并不指向入区，则不管它，因为它必然指向老生区，而这就不是我们的目标了。而如果指针指向入区中某个对象，但我们还没有复制（未设置转发地址），则将这个对象复制至出区，即增加到我们队列的末端，同时也就是对allocationPtr增量。这时我们还会将一个转发地址存至出区对象的首字，替换掉Map指针。这个转发地址就是对象复制后所存放的地址。垃圾回收器可以轻易将转发地址与Map指针分清，因为Map指针经过了标记，而这个地址则未标记。如果我们发现一个指针，而其指向的对象已经复制过了（设置过转发地址），我们就把这个指针更新为转发地址，然后打上标记。

算法在所有对象都处理完毕时终止（即scanPtr和allocationPtr相遇）。这时入区的内容都可视为垃圾，可能会在未来释放或重用。

秘密武器：写屏障

上面有一个细节被忽略了：如果新生区中某个对象，只有一个指向它的指针，而这个指针恰好是在老生区的对象当中，我们如何才能知道新生区中那个对象是活跃的呢？显然我们并不希望将老生区再遍历一次，因为老生区中的对象很多，这样做一次消耗太大。

为了解决这个问题，实际上在写缓冲区中有一个列表，列表中记录了所有老生区对象指向新生区的情况。新对象诞生的时候，并不会有指向它的指针，而当有老生区中的对象出现指向新生区对象的指针时，我们便记录下来这样的跨区指向。由于这种记录行为总是发生在写操作时，它被称为写屏障——因为每个写操作都要经历这样一关。

你可能好奇，如果每次进行写操作都要经过写屏障，岂不是会多出大量的代码么？没错，这就是我们这种垃圾回收机制的代价之一。但情况没你想象的那么严重，写操作毕竟比读操作要少。某些垃圾回收算法（不是V8的）会采用读屏障，而这需要硬件来辅助才能保证一个较低的消耗。V8也有一些优化来降低写屏障带来的消耗：