本文介绍垃圾回收算法。以 Golang 为例。
Golang 有三种触发 GC 的方式：
系统定时触发。若两分钟内没有触发 GC，则会自动触发一次。
系统显式触发。用户调用 runtime.GC 方法强制触发 GC。
申请内存时触发。申请堆空间时可能触发 GC。
垃圾回收算法分为两种：
引用计数。
标记清除算法。
标记清除算法
标记清除算法分为两个阶段：
标记阶段：从 GCRoot 对象开始，遍历所有直接引用和间接引用的对象，并将对象标记为“被引用”。
清除阶段：遍历堆中的所有对象，将所有未标记为“被引用”的对象删除。
| 删除对象并不是意味着回收内存，只是被删除对象的内存标记为可分配内存。 |
GCRoot 对象有多种来源，通常包括了：
栈上的局部变量。
全局变量和静态变量（位于 .bss/.data 段）
寄存器中的引用。
线程的栈帧。
Golang 在编译代码时会生成一些元信息，这些元信息可供 GC 是用以准确发现指针的位置。这些元信息包括了：
局部变量表：函数运行时会创建一个栈帧，这个栈帧中包括了方法的参数和局部变量。
清除阶段相对比较简单，因为内存分配器中记录了内存分配的详情。
标记清除算法逻辑比较简单，但是内存碎片比较严重。
三色标记算法
标记清除算法将对象标记为两种颜色，这导致 GC 过程中会导致 STW(Stop The World)。这是若对象和 GC 并发执行，则新创建的对象在第一个阶段未被标记为可访问，从而在第二个阶段导致内存被错误地回收，因此 GC 过程中需要 STW 以避免新的内存分配。要解决这个问题，就需要是用三色标记算法。
三色标记算法将对象分为黑白灰三种对象，GC 过程如下：
所有对象初始时都是白色。
GC 第一次扫描将 GCRoots 全部标记为灰色。
将灰色集合中所有没有子引用的对象标记为黑色，并将所有子引用对象标记为灰色。
重复上述步骤，直至所有对象都被标记为黑色。
遍历堆对象，删除所有的白色对象。
标记过程和用户代码是并发执行的，这就可能出现两种情况：
被标记为黑色对象的引用链被断开转变为白色，导致此次 GC 没有删除。这种情况下此对象不进行额外处理，对象的删除被推迟到下一次。
与灰色对象相连的白色对象断开了引用，又与黑色对象建立了引用，从而导致不可能被标记为灰色，对象被错误地理解为白色。
针对第二种情况有两种解决办法：
若黑色对象被插入了新的引用，则黑色对象会被记录下来，标记结束后再扫描一次。
若灰色对象解除了引用，则将被解除的白色引用记录下来，标记结束后以白色引用为根再进行一次扫描。
分代回收算法
分代回收算法是是内存管理方式的一种，和上面的标记清除算法并不冲突。分代回收算法将对象根据生命周期进行划分，从而减少内存碎片。分代回收将内存分为下面区域：
内存管理流程如下：
新创建的对象被分配到 Eden 中。
Eden 满，触发一次垃圾回收。将 Eden 中的对象对象移到幸存区 To 中。然后交换 From 和 To。
对幸存区 To 进行一次垃圾回收。
每次垃圾回收都会导致对象的寿命加一，当寿命超过阈值后就会将对象移到老年代中。
若老年代也满了，则触发一次 Full GC。