分代收集采用写屏障+卡表+记忆集协同机制解决跨代引用问题；卡表将老年代划分为512字节卡片并标记脏卡，minor gc仅扫描脏卡中的对象；写屏障在赋值后检查跨代引用并更新卡表；记忆集（如g1的rset）则以反向引用方式组织跨区引用关系。
分代收集本身依赖“对象朝生夕灭”和“跨代引用极少”这两个经验假说，但只要存在老年代对象引用年轻代对象的情况，Minor GC 就必须能感知到——否则会把本该存活的对象当成垃圾回收。JVM 不靠扫描整个老年代来解决这个问题，而是用一套轻量、低开销的协同机制：写屏障 + 卡表 + 记忆集。
为什么不能直接扫描老年代？
每次 Minor GC 都去遍历全部老年代对象，时间开销会随老年代增长线性上升，GC 停顿（Pause）不可控。尤其在服务端应用中，老年代可能达数 GB，全量扫描完全不可行。跨代引用虽少，但必须被精准捕获；不扫全堆，又不能漏掉任何一个有效引用——这就引出了“按需标记”的思路。
卡表（Card Table）是核心数据结构
JVM 把老年代内存划分为固定大小的卡片（Card），每张卡默认 512 字节。每张卡对应一个字节（或位）的卡表项，初始为 clean（干净）。当老年代中某个对象字段被赋值为指向年轻代对象时，写屏障会触发，将该对象所在卡对应的卡表项标记为 dirty（脏卡）。
- 卡表本质是“粗粒度索引”：它不记录谁引用了谁，只回答“这张卡里有没有跨代引用”
- 一张卡可能包含多个对象，只要其中任意一个对象写了对年轻代的引用，整张卡就被标脏
- Minor GC 开始前，JVM 只需扫描所有 dirty 卡中的老年代对象，把它们加入 GC Roots
写屏障确保卡表实时更新
写屏障是一段嵌入在赋值操作（如 obj.field = ref）前后的精简代码，由 JIT 编译器自动插入。它不拦截所有写操作，只关注“可能产生跨代引用”的场景——即老年代对象修改其字段，且新值指向年轻代。
- 常见类型是“后置写屏障（Post-write Barrier）”，在赋值完成后检查目标字段是否跨代，并标记对应卡
- 写屏障有性能成本，但远低于全堆扫描；现代 JVM 对其做了大量优化（如批量刷新、缓存行对齐避免伪共享）
- 没有写屏障，卡表就无法及时更新，会导致漏标和对象误回收
记忆集（Remembered Set）是更高层抽象
卡表是记忆集的一种具体实现，适用于新生代/老年代这种“单向跨代”场景。而在 G1、ZGC 等分区式收集器中，Region 之间互相引用更复杂，记忆集就升级为每个 Region 自带的 RSet（Remembered Set），它用哈希表维护“哪些其他 Region 的哪些卡引用了我”。
- RSet 存储的是“反向引用关系”，例如：Region A 的 RSet 中记录着“Region B 的第 107 号卡、Region C 的第 42 号卡有指向我的引用”
- Minor GC 或 Mixed GC 时，只需读取当前待回收 Region 的 RSet，就能快速定位跨 Region 的根引用
- 卡表负责底层标记，RSet 负责逻辑组织，二者配合让部分收集真正可行
