垃圾回收器如何工作：
在以前的程序語言中，在堆上分配對象的代價十分昂貴，因此讀者會自然覺得對Java中所有對象（基本類型除外）都在堆上分配的方式也非常高昂。然而，垃圾回收期對提高對象的創建速度，卻具有明顯的效果。
打個比方，你可以吧C++裏面的堆想象成一個院子，裏面的每個對象都負責管理自己的地盤。一段時間之後，對象可能被銷毀，但地盤必須加以重用。在某些Java虛擬機中，堆的實現截然不同：它更像一個傳送帶，每分配一個對象，它就往前移動一格。這意味著對象存儲空間的分配速度非常快。Java的“堆指針”只是簡單地移動到尚未分配的區域，其效率比得上C++在堆棧上分配空間的效率。
java中的堆並非完全像傳送帶那樣工作。要是真的那樣的惡化，勢必會導致頻繁的內存頁面調度————將其移進移出硬盤，因此會顯得需要擁有比實際需要更多的內存。頁面調度會顯著地影響性能，最終，在創建了足夠多的翠香之後，內存資源將耗盡。其中的秘密在於垃圾回收器的介入。當它工作時，將一面回收空間，一面使堆中的對象緊湊排列，這樣“堆”指針就可以很容易移動到更靠近傳送帶的開始處，也就避免了頁面錯誤。通過垃圾回收器對對象重新排序，實現了一種高速的、有無限空間可供分配的堆模型。
想要更好地理解Java中的垃圾回收，可以了解一下其他系統中的垃圾回收機制。引用計數器是一種簡單但速度很慢的垃圾回收技術。每個對象都含有一個引用計數器，讓有引用連接至對象時，引用技術加1.當對象離開作用域或被置為null時，引用計數器減少。雖然管理引用技術的開銷不大，但這項開銷在整個程序生命周期中持續發生。垃圾回收期會在含有全部對象的列表上遍歷，當發現某個對象的引用計數為0時，就釋放其占用的空間（但是，引用計數模式經常會在計數值變成0時立即釋放對象）。這種方法有個缺陷，如果對象之間存在循環引用，可能出現“對象應該被回收，但引用計數卻不為零”的情況。對於垃圾回收器而言，定位這樣的交互自引用的對象組所需的工作量極大。引用計數常用來說明垃圾收集的工作方式，但似乎從未被應用於任何一種Java虛擬機實現中。
在一些更快的模式中，垃圾回收期並非基於引用計數技術。它們依據的思想是：對任何“活”的對象，一定能最終追溯到其存貨在堆棧或靜態存儲區之中的引用。這個引用鏈條可能會穿過數個對象層次。由此，如果從堆棧和靜態存儲區開始，遍歷所有的引用，就能找到所有“活"的對象。對於發現的每個引用，必須追蹤它鎖引用的對象，然後是此對象包含的而所有引用，如此反復進行，知道“根源於堆棧和靜態存儲區的引用”形成的網絡全部被訪問為止。你所訪問過的對象必須都是“活”的。註意，這就解決了“交互自引用的對象組”的問題————這種現象根本不會被發現，因此也就被自動回收了。
在這種方式下，Java虛擬機將采用一種自適應的垃圾回收技術。置於如何找到的存活對象，取決於不同的java虛擬機實現。有一種做法名為停止——賦值（stop and copy）。顯然意味著，先暫停程序的運行（所以它不屬於後臺回收模式），然後將所有存活的對象從當前堆賦值到另一個堆，沒有被賦值的全部都是垃圾，當對象被賦值到新堆時，它們是一個挨著一個的，所以新堆保持緊湊排列，然後就可以按前述方法簡單、直接地分配新空間了。
當把對象從一處搬到另一處時，所有指向它的那些引用都必須修正。位於堆或者靜態存儲區的引用可以直接被修正，但可能還有其他指向這些對象的引用，它們在遍歷的過程中才能被找到（可以想象成有個表格，講話舊地址映射至新地址）
對於這種所謂的復制式回收器而言，效率會降低，這有兩個原因。首先，得有兩個堆，然後得在這兩個分離的堆之間來回搗騰，從而得維護比實際需要多1倍的空間。某些Java虛擬機對此問題的處理方式是，按需從堆中分配幾塊較大的內存，復制動作發生在這些大塊內存之間。
第二個問題在於復制。程序進入穩定狀態之後，可能只會產生少量垃圾，甚至沒有垃圾，盡管如此，復制式回收器仍然會將所有內存自一處復制到另一處，這很浪費。為了避免這種情形，一些java虛擬機會進行檢查：要是沒有新垃圾產生，就會轉換到另一種工作模式（即“自適應”）。對一般用途而言，“標記——清掃”方式速度相當慢，但是當你知道只會產生少量垃圾甚至不會產生垃圾時，它的速度就很快了。
“標記——清掃”鎖依據的思路同樣是從堆棧和靜態存儲區出發，遍歷所有的引用，從而找出所有存活的對象。每當它找到一個存活對象，就會給對象設一個標記，這個過程中不會回收任何對象。只有全部標記工作完成時，清理工作才會開始。在清理過程中，沒有標記的對象將被釋放，不會發生任何復制操作。所以剩下的堆空間是不連續的，垃圾回收器要是希望得到連續空間的話，就得重新整理剩下的對象。
“停止——復制”的意思是這種垃圾回收動作不是在後臺進行的；相反，垃圾回收器動作發生的同事，程序將會被暫停。在Sun公司的文檔中會發現，許多參考文檔將垃圾回收視為低優先級的後臺進程，但實際上垃圾回收器在Sun公司早期版本的java虛擬機中並非以這種方式實現的。當可用內存數量較低的時，Sun版本的垃圾回收器會暫停運行程序，同樣，“標記-清掃”工作也必須在程序暫停的情況下才能進行。
如上文所述，在這裏所討論的Java虛擬機中，內存分配以較大的“塊”為單位。如果對象較大，它會占用單獨的塊。嚴格來說，“停止-復制”要求在釋放舊有對象之前，必須先把所有的存貨兌現從舊堆復制到新堆，這將導致大量內存復制行為。有了快之後，垃圾回收期在回收的時候就可以往飛起的塊裏拷貝對象了。每個塊都用相應的代數（generation count）來記錄它是否存活。通常，如果快被某處引用，其代數會增加，垃圾回收期會定期進行完整的清理動作————大型對象仍然不會被復制（只是其代數會增加），內含小型對象的那些塊則被復制並整理。java虛擬機會進行監視，如果所有對象都很穩定，垃圾回收器的效率降低的話，就切換到“標記-清掃”方式；同樣，java虛擬機會跟蹤“標記-清掃”的效果，要是堆空間出現很多碎片，就會切換回“停止-復制”的方式。這就是“自適應”技術，你可以給它個啰嗦的稱呼：“自適應的、分代的、停止-復制、標記-清掃”式垃圾回收器。

java垃圾回收期如何工作（編程思想）