本編博客內容來自oschina，是一篇譯文，文中圖片比較直觀的介紹了JVM進行垃圾回收的過程。原文內容來自oracle官網：Java Garbage Collection Basics
oschina原譯文地址：https://www.oschina.net/translate/java-gc
一、什么是自動垃圾回收？
自動垃圾回收時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），指的是程序匯總有指針指向的對象；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，程序員需要自動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
垃圾回收的第一步是標記。垃圾回收器此時會找出哪些內存在使用，還有哪些不是。
上圖中，藍色表示已引用對象，橙色表示未引用對象。垃圾回收器要檢查完所有的對象，才能知道哪些有被引用，哪些沒。如果系統里所有的對象都要檢查，那這一步可能會相當耗時間。
第二步：清除
這一步會刪掉標記處的未引用對象。
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。
為什么需要分代垃圾收集
之前說過，逐一標記和壓縮Java虛擬機里的所有對象非常低效：分配的對象越多，垃圾回收需要的時間就越久。不過，根據統計，大部分的對象，其實用沒多久就不用了。
來看個例子吧。（下圖中，豎軸代表已分配的字節，而橫軸代表程序運行時間）
上圖可見，存活（沒被釋放）的對象隨運行時間越來越少。而圖中左側的那些峰值，也表明了大部分對象的壽命都很短
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、永久代。
新對象會被分配在新生代內存中。一旦新生代內存滿了，就會開始觸發小型垃圾回收，對死掉的對象進行清理。新生代內存，死掉的越多，回收過程就越快；至於那些還存活的對象，此時就會增加年齡老化，並最終進入到老年代內存。
Stop the World事件——所有的小型垃圾回收都屬於一種叫“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。這個實踐稱為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的時長受老年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。
二、世代垃圾收集過程
現在你已經了解了為什么堆被分為不同的代，現在是時候看看這些空間時如何相互作用的。后面的圖片將介紹JVM中的對象分配和老化過程。
1、首先，將任何新對象分配給eden空間。兩個survivor空間都是空的。
2、當eden空間填滿時，會觸發輕微的垃圾收集。
3、引用的對象被移動到第一個survivor空間。清除eden空間時，將刪除為引用的對象。
4、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。
5、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。
6、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。
7、隨着較小的GC持續發生，物體將繼續被推廣到老一代空間。
8、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。
