原文：Java Garbage Collection Basics
https://www.oracle.com/webfolder/technetwork/tutorials/obe/java/gc01/index.html
注：原文中将不该被清理的对象成为referenced object，该清理的对象称为unreferenced object。下面的翻译中我用被使用和不被使用分别表示。其实Java中应该被清理的对象应该描述为：从gc root开始搜索不到，而且经过第一次标记、清理后，仍然没有复活的对象。
什么是垃圾自动回收
垃圾自动回收是一个观察堆内存的进程，检查哪些对象还在使用，哪些不在使用了，清理不使用的对象。一个对象正在被使用（引用），说明这个对象是维持当前程序的一部分。一个不被使用（不被引用）的对象，就不会在被任何程序使用了，因此这部分内存可以释放掉。
在C语言中，程序员需要手动分配和释放内存。在Java中，释放内存可以由垃圾回收器自动完成。下面是其基本过程。
第一步：标记
垃圾回收器会标记哪一部分内存正在被使用，哪一部分不被使用。下图中，被使用的对象用蓝色标记，不被使用的对象用黄色标记。为了完成这个步骤，所有对象都需要被扫描。如果扫描所有对象，那么这是会是一个非常耗时的工作。
第二步：普通删除
普通删除直接移除了不被使用的对象，留下了被使用的对象和指针。内存分配器可以将新对象分配到空位置。
在删除不被使用的对象的基础上，可以进一步优化。将剩余的对象移动到一起（压缩），留下连续的剩余内存，这样有新的对象时，内存分配会更快更简单。
为什么有分代垃圾收集？
上面提到的，标记并压缩JVM中所有的对象是非常低效的。被分配的对象越多，需要被回收的对象就越多，垃圾回收消耗的时间就越长。其实根据统计，大部分的对象的生命周期都很短。
这有一个数据，Y轴代表已分配的字节，X轴代表程序运行时间。
如你所见，随着时间推移，存活的对象越来越少。图左边的峰值也表明了，大部分对象生命周期都非常短。
JVM分代
利用上面分析的结论，可以提高JVM的效率。方法是，将堆被分成了更小的部分（分代），分别是初生代、老生代和永生代。
初生代是存放新对象的区域。当初生代填满，会出发minor GC。minor GC会假定大部分对象都会被回收。初生代都是无用的对象，很快就可以完成回收，存活下来的对象会被转移至老生代。
所有的minor GC都会触发Stop the World事件。此时所有线程都会暂停，直到GC完成。
老生代用来存放存活得久的对象。一般会为初声代的对象的年龄设置一个阈值，如果年龄到达这个阈值，那么就会被移到老生代。老生代也会被回收，通过major GC完成。
Major GC进行时也会触发Stop the World事件，暂停所有线程。频繁的major GC会使系统变慢，因为major GC会扫描所有存活的对象。因此major GC应该尽量少执行。另外，GC运行时线程暂停的时间也会受垃圾回收器类型的影响。
永生代包含JVM用于描述应用程序中类和方法的元数据。JVM在运行时会根据应用程序使用的类填充永久代。此外，Java SE库类和方法也会存储在这里。
如果JVM发现不再需要某些类，而另一些类需要空间时，会在full GC时回收空间。
分代垃圾收集过程
前面介绍了为什么堆被分成不同的代，现在看看这些代之间是如何协作的。后面的图片将介绍JVM中的对象分配和老化过程。
首先，所有新对象都会被分配在eden。最开始两个survivor都是空的。
eden填满时，会触发minor GC。
被使用的对象会被移动到第一个survivor，不被使用的对象会被从eden清除。
下一次minor GC，eden中会发生同样的操作。不被使用的对象被清理，被使用的对象移动到survivor。然而，这一次会被移动到第二个survivor（S1）。并且上一次minor GC后在survivor（S0）中的的对象的年龄会加1，并移动到S1。对象被移动到S1后，S0和eden中的对象都会被清理。现在survivor中已经有不同年龄的对象了。
下一次GC还是重复上述步骤，只是两个survivor的功能调换一下，被使用的对象会被移动到S0，S1和eden被清理。
一次minor GC后，如果有对象的年龄达到了一个阈值（比如图中是8），那它就会被从新生代移到老生代。
随着minor GC的不断进行，对象会被逐渐移动到老生代。
这基本就是新生代的所有过程。最后major GC会清理并压缩老生代。