原文：Java Garbage Collection Basics
https://www.oracle.com/webfolder/technetwork/tutorials/obe/java/gc01/index.html
注：原文中將不該被清理的對象成爲referenced object，該清理的對象稱爲unreferenced object。下面的翻譯中我用被使用和不被使用分別表示。其實Java中應該被清理的對象應該描述爲：從gc root開始搜索不到，而且經過第一次標記、清理後，仍然沒有復活的對象。
什麼是垃圾自動回收
垃圾自動回收是一個觀察堆內存的進程，檢查哪些對象還在使用，哪些不在使用了，清理不使用的對象。一個對象正在被使用（引用），說明這個對象是維持當前程序的一部分。一個不被使用（不被引用）的對象，就不會在被任何程序使用了，因此這部分內存可以釋放掉。
在C語言中，程序員需要手動分配和釋放內存。在Java中，釋放內存可以由垃圾回收器自動完成。下面是其基本過程。
第一步：標記
垃圾回收器會標記哪一部分內存正在被使用，哪一部分不被使用。下圖中，被使用的對象用藍色標記，不被使用的對象用黃色標記。爲了完成這個步驟，所有對象都需要被掃描。如果掃描所有對象，那麼這是會是一個非常耗時的工作。
第二步：普通刪除
普通刪除直接移除了不被使用的對象，留下了被使用的對象和指針。內存分配器可以將新對象分配到空位置。
在刪除不被使用的對象的基礎上，可以進一步優化。將剩餘的對象移動到一起（壓縮），留下連續的剩餘內存，這樣有新的對象時，內存分配會更快更簡單。
爲什麼有分代垃圾收集？
上面提到的，標記並壓縮JVM中所有的對象是非常低效的。被分配的對象越多，需要被回收的對象就越多，垃圾回收消耗的時間就越長。其實根據統計，大部分的對象的生命週期都很短。
這有一個數據，Y軸代表已分配的字節，X軸代表程序運行時間。
如你所見，隨着時間推移，存活的對象越來越少。圖左邊的峯值也表明了，大部分對象生命週期都非常短。
JVM分代
利用上面分析的結論，可以提高JVM的效率。方法是，將堆被分成了更小的部分（分代），分別是初生代、老生代和永生代。
初生代是存放新對象的區域。當初生代填滿，會出發minor GC。minor GC會假定大部分對象都會被回收。初生代都是無用的對象，很快就可以完成回收，存活下來的對象會被轉移至老生代。
所有的minor GC都會觸發Stop the World事件。此時所有線程都會暫停，直到GC完成。
老生代用來存放存活得久的對象。一般會爲初聲代的對象的年齡設置一個閾值，如果年齡到達這個閾值，那麼就會被移到老生代。老生代也會被回收，通過major GC完成。
Major GC進行時也會觸發Stop the World事件，暫停所有線程。頻繁的major GC會使系統變慢，因爲major GC會掃描所有存活的對象。因此major GC應該儘量少執行。另外，GC運行時線程暫停的時間也會受垃圾回收器類型的影響。
永生代包含JVM用於描述應用程序中類和方法的元數據。JVM在運行時會根據應用程序使用的類填充永久代。此外，Java SE庫類和方法也會存儲在這裏。
如果JVM發現不再需要某些類，而另一些類需要空間時，會在full GC時回收空間。
分代垃圾收集過程
前面介紹了爲什麼堆被分成不同的代，現在看看這些代之間是如何協作的。後面的圖片將介紹JVM中的對象分配和老化過程。
首先，所有新對象都會被分配在eden。最開始兩個survivor都是空的。
eden填滿時，會觸發minor GC。
被使用的對象會被移動到第一個survivor，不被使用的對象會被從eden清除。
下一次minor GC，eden中會發生同樣的操作。不被使用的對象被清理，被使用的對象移動到survivor。然而，這一次會被移動到第二個survivor（S1）。並且上一次minor GC後在survivor（S0）中的的對象的年齡會加1，並移動到S1。對象被移動到S1後，S0和eden中的對象都會被清理。現在survivor中已經有不同年齡的對象了。
下一次GC還是重複上述步驟，只是兩個survivor的功能調換一下，被使用的對象會被移動到S0，S1和eden被清理。
一次minor GC後，如果有對象的年齡達到了一個閾值（比如圖中是8），那它就會被從新生代移到老生代。
隨着minor GC的不斷進行，對象會被逐漸移動到老生代。
這基本就是新生代的所有過程。最後major GC會清理並壓縮老生代。