什么是自動垃圾回收？
自動垃圾回收是一種在堆內存中找出哪些對象在被使用，還有哪些對象沒被使用，並且將后者刪掉的機制。所謂使用中的對象（已引用對象），指的是程序中有指針指向的對象；而未使用中的對象（未引用對象），則沒有被任何指針給指向，因此占用的內存也可以被回收掉。
在用 C 之類的編程語言時，程序員需要自己手動分配和釋放內存。而 Java 不一樣，它有垃圾回收器，釋放內存由回收器負責。本文接下來將介紹垃圾回收機制的基本過程。
第一步：標記
這個過程的第一步叫做標記。這一階段，垃圾回收器識別哪些內存正在使用，哪些內存未被使用。
被引用的對象以藍色展示。未被引用的對象以金黃色展示。在標記階段，所有對象都需要掃描並做出判斷。如果系統中的所有對象都必須掃描到，這將是一個非常耗時的過程。
第二步：清除
這一步會刪掉標記出的未引用對象。
內存分配器會保留指向可用內存的引用，以供分配新對象。
壓縮
為了提升性能，刪除了未引用對象后，還可以將剩下的已引用對象放在一起（壓縮），這樣就能更簡單快捷地分配新對象了。
為什么使用分代垃圾回收?
如前所述，標記並整理所有JVM里的對象，效率是很低的。隨着越來越多的對象被分配，對象列表不斷增長，導致垃圾回收時間越來越長。然而，根據應用程序的經驗分析，大多數的對象都是短命的。
下面是這類數據的一個例子。Y軸表示分配的字節數，X軸表示隨着時間分配的字節數。
正如你所看到的，隨着時間的推移，仍然存活的對象越來越少。事實上，大多數對象的生命周期都很短，如圖左側較高的值所示。
JVM 分代
根據之前的規律，就可以用來提升 JVM 的效率了。方法是，把堆分成幾個部分（就是所謂的分代），分別是新生代、老年代，以及永生代。
新對象會被分配在新生代內存。一旦新生代內存滿了，就會開始對死掉的對象，進行所謂的小型垃圾回收過程。一片新生代內存里，死掉的越多，回收過程就越快；至於那些還活着的對象，此時就會老化，並最終老到進入老年代內存。
Stop the World 事件 —— 小型垃圾回收屬於一種叫 "Stop the World" 的事件。在這種事件發生時，所有的程序線程都要暫停，直到事件完成（比如這里就是完成了所有回收工作）為止。
老年代用來保存長時間存活的對象。通常，設置一個閾值，當達到該年齡時，年輕代對象會被移動到老年代。最終老年代也會被回收。這個事件成為 Major GC。
Major GC 也會觸發STW（Stop the World）。通常，Major GC會慢很多，因為它涉及到所有存活對象。所以，對於響應性的應用程序，應該盡量避免Major GC。還要注意，Major GC的STW的時長受年老代垃圾回收器類型的影響。
永久代包含JVM用於描述應用程序中類和方法的元數據。永久代是由JVM在運行時根據應用程序使用的類來填充的。此外，Java SE類庫和方法也存儲在這里。
如果JVM發現某些類不再需要，並且其他類可能需要空間，則這些類可能會被回收。
分代垃圾回收過程
既然已經了解了為什么將堆分成不同的代，現在就該看看這些空間到底是如何交互的。下面的圖片展示了JVM中對象分配和老化的過程。
首先，任何新對象都在Eden區分配。兩個survivor區都是空的。
當Eden區滿了，觸發一次Minor GC。
被引用的對象被移動到第一個Survivor區，未被引用的對象會在Eden區清除時一並刪除。
在下一次Minor GC中，Eden區也會做同樣的操作。刪除未被引用的對象，並將被引用的對象移動到Survivor區。然而，這里，他們被移動到了第二個Survivor區（S1）。此外，第一個Survivor區（S0）中，在上一次Minor GC幸存的對象，會增加年齡，並被移動到S1中。待所有幸存對象都被移動到S1后，S0和Eden區都會被清空。注意，Survivor區中有了不同年齡的對象。
在下一次Minor GC中，會重復同樣的操作。不過，這一次Survivor區會交換。被引用的對象移動到S0,。幸存的對象增加年齡。Eden區和S1被清空。
此幻燈片演示了 promotion。 在較小的GC之后，當老化的物體達到一定的年齡閾值（在該示例中為8）時，它們從年輕一代晉升到老一代。
隨着較小的GC持續發生，物體將繼續被推廣到老一代空間。
所以這幾乎涵蓋了年輕一代的整個過程。 最終，將主要對老一代進行GC，清理並最終壓縮該空間。
