并发可达性分析遇到的问题
前面说完了可达性分析。基本对于垃圾回收如何判断对象是否存活便有了一个大概的认识。下面，我们补充一个知识点，并发可达性分析，也是为后面讲垃圾收集器做铺垫。
在JVM进行可达性分析时，一般其他的java用户线程是没有停止的，它们还在辛勤的劳动。那么此时如果用户线程改变了引用关系。
比如在上图的基础上，obj3又引用了一个obj4，此时怎么办呢？又或者obj3与obj1的引用关系断了，obj3死亡了，此时该怎么办呢？所以接下来，我们就讲讲并发的可达性分析。（所谓并发，在于用户线程和垃圾回收线程同时运行，如果同时只有一种线程运行，那就不存在并发问题了）
首先，我们明确一点，在进行可达性分析时，首先JVM会将所有可以作为GC Roots的对象设置成GC Roots，这一过程是需要STW的（stop the world，该过程要冻结用户线程的运行，不过这一过程耗时很短，几乎可以忽略不计）。之后便是要开始往下扫描了。
我们引入三色标记：
- 白色，表示对象尚未被垃圾收集器访问过
- 黑色，表示对象已经访问过，并且其所有引用的对象也访问过（即该节点被访问过，该节点的所有子节点也被访问过）
- 灰色，表示该对象被访问过，但是其所有引用的对象都没有被访问过（即该节点被访问过，该节点的所有子节点却没有被访问过）
不过因为是并发可达性分析，在确定了GC Roots之后，我们继续往下扫描，此时用户线程可能会对可达性分析造成干扰（在本节一开始我们也提到了这些），详情见图（在word里画的，有点丑，将就看哈哈）。
这里JVM从0这个GC Roots开始扫描，当扫描了2时，正准备扫描其子节点3时，此时用户线程对引用关系进行了修改，将2-3的引用关系删除，添加了1-3的引用关系，如下图所示（虚线是删除）。
可以看到此时出问题了，即使是修改了之后，从我们用户的眼光来看，3依然是可达的，但是在jvm角度来看，1是黑的，它和它的子节点不会再被扫描，所以扫描不到3,2是灰的，但是它与3之间没有引用关系。此时，jvm就会错误的认为3是不可达的。
原因在于
出现这个问题的原因在于二个条件：
- 一是添加了一个新的引用
- 二是删除了旧的引用
单独的出现一个条件是无所谓的，比如我们仅仅删除一个旧的引用，此时只是该对象死亡了而已，并没有影响，如图：
如果仅仅是添加也是不影响的，如图所示
所以问题出现在，删除和添加同时进行，那就出现错误了。所以这里我们需要破坏其中任意一个条件即可。
解决方法
对于破坏添加新引用这个条件，我们称之为增量更新。当黑色对象插入新的指向白色对象的引用关系时，就将这个新插入的引用记录下来，等我们的扫描（遍历）结束之后，在以我们记录中的黑色对象为GC Roots，再扫描一遍。这里需要注意，再次扫描的不是整个树哦，而是那些有过添加引用操作的黑色对象。所以第二次扫描的时间会很短。
我们来跟着例子实际走一遍：
如上图，还是跟之前一样，不仅删除了2-3的旧引用，还添加了1-3的新引用，这要是在之前，3肯定是访问不到了。但当我们启用了增量更新之后，情况就不一样了。与上面一样，当用户删除了2-3引用关系之后，无操作，但增加了1-3引用之后，JVM记录下1-3这个新增加的关系，当这一轮扫描完成之后，3确实没被扫描到。不慌，我们进行第二次扫描，从记录中看到1-3这个关系，便以1为根节点开始扫描，那么此时，便可以扫描到3，保证了正确的结果。
而对于破坏删除旧引用这个条件，我们称之为原始快照。其做法是：当灰色对象要删除指向白色对象的引用关系时，就将这个要删除的引用记录下来，等本次扫描结束之后，再将这些记录过的引用关系中的灰色对象为根，再重新扫描一次。
同样，我们拿上面的例子走一遍，再放一次图
在引入了原始快照之后，当删除了2-3引用关系时，我们记录下这一引用关系，而添加了1-3引用关系，这不管，随他去，本次扫描结束后，3不可达。然后进行第二次扫描，我们从记录中发现之前删除了2-3引用关系，此时便在记录中扫描，记录中明显有2-3，则从记录中的2，肯定能扫描到记录中的3，那么3便可达。
这里是不是有些迷糊？对的，如果按照原始快照在书上的阐述（感觉书上阐述的不清楚），重新再扫描一次，肯定是扫描不到3的，因为引用关系已经变了，所以重新扫描是扫描的原来的引用关系。也就是我们记录中已经删除的引用关系，因为只有这个才是原始的。
所以这也是原始快照这个名字的由来，（所以它没有起一个什么删除不变的土里土气的名字），无论引用关系删除与否，我都按照我第一眼看到的那样来扫描，那么就不可能出现有对象还活着，但我误以为它死了的误判了
但这会导致一个问题，就是下图这种情况，
就是加入只删除，不添加，那么3不是确实不可达了嘛，但根据原始快照，3又可达，这不是矛盾吗？确实矛盾，但是不影响，因为你想，活的对象你把它判定死了，这是要出事的，但是死的对象你判定它活着，这顶多多耗你一丢丢内存呗，基本都没有本质上的区别，所以，这不是个问题。
在CMS中，用到了增量更新，而G1中用到了原始快照，这个我们之后还会讲这些。
参考资料
- 《深入理解JVM》周志明
