JVM垃圾回收機制
垃圾回收（Garbage Collection，GC）：自動清空堆中不再使用的對象。
如果一個對象沒有引用，我們稱這個對象不可達，垃圾回收用於釋放不可達的對象所佔據的內存，這是垃圾回收的基本原則。
垃圾回收分爲兩個步驟：判斷這個對象是否已死（不可達）和清除這個對象。
1、對象已死嗎
引用計數。給對象添加一個計數引用器，當爲0時，判斷對象不可達。缺點：無法解決相互引用的情況。如果有兩個對象循環引用(cyclic reference)，比如兩個對象互相引用，而且此時沒有其它(指向A或者指向B)的引用，我們實際上根本無法通過引用到達這兩個對象。ObjA.instance = ObjB; ObjB.instance = ObjA; ObjA和ObjB已經不能訪問，但引用計數法無法通知垃圾回收機制。
改進：因此，我們以棧和static數據爲根(root)，從根出發，跟隨所有的引用，就可以找到所有的可到達對象。也就是說，一個可到達對象，一定被根引用，或者被其他可到達對象引用。
2、垃圾回收策略
VM的垃圾回收是多種機制的混合。JVM會根據程序運行狀況，自行決定採用哪種垃圾回收。
我們先來了解"mark and sweep"。這種機制下，每個對象將有標記信息，用於表示該對象是否可到達。當垃圾回收啓動時，Java程序暫停運行。JVM從根出發，找到所有的可到達對象，並標記(mark)。隨後，JVM需要掃描整個堆，找到剩餘的對象，並清空這些對象所佔據的內存。
另一種是"copy and sweep"。這種機制下，堆被分爲兩個區域。對象總存活於兩個區域中的一個。當垃圾回收啓動時，Java程序暫停運行。JVM從根出發，找到可到達對象，將可到達對象複製到空白區域中並緊密排列，修改由於對象移動所造成的引用地址的變化。最後，直接清空對象原先存活的整個區域，使其成爲新的空白區域。
可以看到，"copy and sweep"需要更加複雜的操作，但也讓對象可以緊密排列，避免"mark and sweep"中可能出現的空隙。在新建對象時，"copy and sweep"可以提供大塊的連續空間。因此，如果對象都比較"長壽"，那麼適用於"mark and sweep"。如果對象的"新陳代謝"比較活躍，那麼適用於"copy and sweep"。
上面兩種機制是通過分代回收(generational collection)混合在一起的。每個對象記錄有它的世代(generation)信息。所謂的世代，是指該對象所經歷的垃圾回收的次數。世代越久遠的對象，在內存中存活的時間越久。
根據對Java程序的統計觀察，世代越久的對象，越不可能被垃圾回收(富人越富，窮人越窮)。因此，當我們在垃圾回收時，要更多關注那些年輕的對象。
現在，具體看一下JVM中的堆:
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我們看到，堆分爲三代。其中的永久世代(permanent generation)中存活的是Class對象。這些對象不會被垃圾回收。我們在RTTI中已經瞭解到，每個Class對象代表一個類，包含有類相關的數據與方法，並提供類定義的代碼。每個對象在創建時，都要參照相應的Class對象。每個對象都包含有指向其對應Class對象的引用。
年輕世代(young generation)和成熟世代(tenured generation)需要進行垃圾回收。年輕世代中的對象世代較近，而成熟世代中的對象世代較久。
年輕世代進一步分爲三個區域：
eden(伊甸): 新生對象存活於該區域。新生對象指從上次GC後新建的對象
from, to: 這兩個區域大小相等，相當於copy and sweep中的兩個區域。
當新建對象無法放入eden區時，將出發minor collection。JVM採用copy and sweep的策略，將eden區與from區的可到達對象複製到to區。經過一次垃圾回收，eden區和from區清空，to區中則緊密的存放着存活對象。隨後，from區成爲新的to區， to區成爲新的from區。
如果進行minor collection的時候，發現to區放不下，則將部分對象放入成熟世代。另一方面，即使to區沒有滿，JVM依然會移動世代足夠久遠的對象到成熟世代。
如果成熟世代放滿對象，無法移入新的對象，那麼將觸發major collection。JVM採用mark and sweep的策略，對成熟世代進行垃圾回收。
