1.5　垃圾回收

Go语言的垃圾回收也是自动实现的，本节将介绍Go语言的垃圾自动回收功能。所谓垃圾回收，就是释放那些不会再使用的程序所占的空间，比如已经没有引用的变量。垃圾回收过程是与Go程序并发执行的。

很多语言都有垃圾回收机制，比如Java、Python等。对应的垃圾回收策略也有不同，比较著名的垃圾回收机制有引用计数（Reference Counting）、分代收集（Generation）、标记-清除（Mark and Sweep）。

而Go语言的垃圾回收机制是三色标记算法，该算法在论文On-the-fly Garbage Collection: An Exercise in Cooperation内提出，Go团队根据该论文在Go语言中实现了垃圾回收机制，如图1-1所示。

下面以图1-1所示的例子来说明三色标记算法。三色标记算法的原则就是把堆中的对象分配到不同颜色的集合当中，而颜色（黑、白、灰）是根据算法标记的。

首先来解释一下各个颜色代表的含义。

▪黑色集合：没有任何指针指向白色集合的对象集合。

▪白色集合：允许有指针指向黑色集合。

▪灰色集合：可能会有指针指向白色集合的对象。

根据上面的定义可知，白色集合就是最后要回收的对象集合。下面根据该图来介绍一下算法的步骤。

第一步，所有对象进入白色集合，这时三个集合的状态如下。

白色集合：A B C D E F G H

黑色集合：

灰色集合：

第二步，找到根对象（根对象是指程序能直接访问的对象，比如全局变量），放入灰色集合，此步骤结束后状态如下。

白色集合：B C D F G H

黑色集合：

灰色集合：A E

第三步，取出灰色集合的对象，把这些对象指向的对象取出放入灰色集合，自己则放入黑色集合。如此循环，直到灰色集合为空。此步骤之后状态如下。

白色集合：F G H

黑色集合：A E B C D

灰色集合：

第四步，清理白色集合。

Go语言的垃圾回收是并行处理的，所以在不同集合之间移动的时候要考虑读写问题。Go语言的垃圾回收是通过修改器（Mutator）和写阻塞（Write Barrier）来完成的。

Go语言的垃圾回收机制一直在优化，读者如果对这部分内容感兴趣，可以在GitHub上搜索查看更多新想法。