Java垃圾回收机制

java中的垃圾回收机制(Garbage Collection )可以自动清除在堆中不用的对象，为java程序员提供了方便，在c/c++中，我们就需要手动去释放堆中的内存。

在java中对象都是通过引用来使用的，如果没有引用指向这个对象，那么这个对象就不可到达，我们就没法使用和处理这个对象，GC机制就是释放这些不可达对象所占用的内存。

为了提高效率，JVM优化了GC机制，在不同的情况下采用不同的回收方式。不管采用什么方式，我们首先要搞清楚怎样才能访问到对象，正如在堆栈总结中说的，对象都是通过引用访问的，而引用都保存在栈中，因此我们可以通过栈来找到那些可以访问的对象。

JVM有两种基本的回收方式，一种是“mark and sweep”，另一种是“copy and sweep”。所谓mark and sweep就是JVM通过栈找到所有可到达对象，并且对它们进行标记，然后扫描整个堆，找到剩余对象，释放剩余对象占用的内存。 对于copy and sweep这种模式，堆被分为两个区域，对象存储在一个区域，另外一个为空区域，JVM从栈出发，找到可到达对象，并复制它们到空白的区域紧密排列，然后清空对象以前所在的区域，从而使它成为新的空白区域。copy and sweep比较复杂，但是在新建对象时，它可以提供一个大块的连续空间。因此如果一个对象存活时间比较长，我们就采用mark and sweep；如果对象经常被改动，我们就采用copy and sweep 模式。

以上这两种模式通过分代回收（generational collection）来混合使用，每个对象都记录了一个它经历过垃圾回收的次数，次数越长，则说明这个对象存活时间越长。

JVM中的堆可以分为三个部分，分别为永久区，年老区，和新生区。在永久区中的对象不会被回收，比如Class对象就放在这里。年老区和新生区要进行垃圾回收。年轻区中存放的时新创建的比较新的对象，年老区存放的经历时间比较久的对象。按照上面的分析，年轻区采用copy and sweep模式，年老区采用mark and sweep模式。

年轻区又分为三个区域，eden区，from区，to区，在eden区存放了上次GC之后新创建的对象。from区和to区的大小相等，相当于copy and sweep中的两个区域，当新创建的对象没法放入eden区时，JVM就用copy and sweep模式，将eden和from区中可到达的对象复制到to区，然后清空eden区和from区，然后让from区变为新的to区，to区变为from区。如果to区放不下，就会把年老的对象放入成熟区，就算to区没有满，JVM也会将年代久远的对象放到年老区。
如果年老区没法加入新的对象，JVM就采用mark and sweep 模式对年老区进行垃圾回收。