zgc 使用着色指针（低4位编码状态）替代传统标记结构，通过读屏障在加载引用时判断并处理对象状态，实现无stw标记翻转、指针自愈与并发重定位。
ZGC 使用 Colored Pointers（着色指针） 在指针本身中直接编码对象的元信息，包括对象状态（如是否已标记、是否重定位），而不是依赖额外的元数据结构（如标记位图或对象头中的标记位）。这种设计让 ZGC 能在不访问对象本身的情况下，仅通过读取引用（即指针值）就快速判断对象状态，极大提升并发标记与重定位效率。
指针低 4 位用于编码对象状态
ZGC 将 Java 对象引用（64 位指针）的最低 4 位（bit 0–3）定义为“颜色位”（color bits），用于表示对象当前所处的 GC 阶段状态。其余高位仍保存真实内存地址（ZGC 使用染色指针 + 地址掩码技术，确保地址对齐后仍可寻址）。这 4 位共支持 16 种组合，但 ZGC 当前只使用其中 4 种核心状态：
- Marked0（0b0000）：对象已被标记（在上一轮 GC 中被标记为存活）
- Marked1（0b0001）：对象已被标记（在本轮 GC 中被标记为存活）
- Remapped（0b0010）：对象已完成重定位，指针已更新为新地址
- Finalizable（0b0011）：对象处于 finalization 队列中（等待执行 finalize()）
注意：ZGC 采用双标记位（Marked0 / Marked1）实现并发标记的“标记翻转”（marking cycle flip），避免 STW 清空标记位——每次 GC 周期切换使用哪一位作为当前标记位，旧标记位自动失效，无需遍历清理。
状态变化由读屏障（Load Barrier）触发
ZGC 不在赋值器线程写入引用时检查或更新颜色，而是在读取引用时（即加载对象引用时）通过硬件辅助的读屏障（Load Barrier）拦截并处理：
- 若读到的指针是 Marked0/Marked1 状态，且当前 GC 处于标记阶段，读屏障会将其“再标记”（mark）并可能加入标记队列（若尚未入队）
- 若读到的是 Remapped 指针，说明已重定位完成，直接返回该指针（无需进一步处理）
- 若读到的是 未着色（全 0） 指针（即普通分配对象，尚未进入 GC 流程），读屏障通常不干预，直接返回
- 当对象被重定位后，旧地址处的对象头会被写入转发指针（forwarding pointer），而所有指向它的指针会在首次读取时经读屏障自动更新为新地址（即“自愈”）
地址对齐保障颜色位不干扰寻址
ZGC 要求对象按 2n 字节对齐（默认 256 字节，即低 8 位为 0），因此实际可用地址位只有高 56 位。ZGC 只使用低 4 位作颜色位，剩余 4 位（bit 4–7）保留为 0，确保地址掩码后仍能正确还原真实地址。例如：
- 原始指针值：0x0000_0000_1234_5678
- 假设该对象处于 Marked1 状态，则存储的指针为：0x0000_0000_1234_5679（+1）
- ZGC 运行时通过掩码（如 ~0xFF）提取地址部分：0x0000_0000_1234_5600，再根据对象对齐规则找到实际对象头位置
颜色位纯属元数据叠加，不影响内存布局与对象访问语义。
与传统标记方式的本质区别
不同于 CMS 或 G1 在对象头或外部位图中记录标记位，ZGC 的 Colored Pointers 实现了：
- 无共享标记结构：各线程通过本地读屏障独立判断状态，避免并发写冲突和缓存一致性开销
- 零成本读取未参与 GC 的对象：普通引用加载不触发屏障（JDK 11+ 支持硬件优化，多数情况无性能损失）
- 天然支持指针自愈：重定位后旧指针仍携带有效状态（Remapped），读屏障可立即解析出新地址
- 状态与指针强绑定：同一个对象的不同引用可以处于不同状态（如部分已更新、部分未更新），这是并发重定位安全的关键
这种设计使 ZGC 在超大堆（TB 级）下仍保持毫秒级暂停时间，核心正来自 Colored Pointers 对状态管理的极致简化与硬件友好性。
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