JVM中如何实现垃圾收集

        Java虚拟机（JVM）使用垃圾收集器（Garbage Collector）来管理内存，清理不再使用的对象以释放内存空间。垃圾收集的主要目标是自动化内存管理，使开发人员无需显式地释放不再使用的内存，从而降低了内存泄漏的风险。

JVM中垃圾收集的一般过程：

对象创建：

        当应用程序创建新对象时，内存分配器负责为应用程序中使用的新对象分配内存空间。当应用程序需要创建一个新对象时，它会向内存分配器发出请求，请求分配一定大小的内存空间。内存分配器会检查可用的内存空间，并为该请求分配合适的大小的空间。通常，内存分配器会分配连续的内存空间，并返回该空间的起始地址。

引用追踪：

        垃圾收集器通过引用追踪算法来识别和收集不再使用的内存对象，以便回收内存空间。引用追踪算法基于一个简单的假设：当一个对象可以被访问时，它就不是垃圾。因此，垃圾收集器需要追踪哪些对象是可以被访问的，以及哪些对象是不可访问的。

        垃圾收集器通过根集来开始引用追踪。根集包括全局变量、静态变量和调用栈中的指针等，它们是程序中始终可访问的对象。垃圾收集器从根集开始，递归地遍历所有可访问对象，标记为可访问的对象，并将不可访问的对象标记为垃圾。

标记阶段：

        在引用追踪过程中，垃圾收集器标记所有可达的对象。一般有三种主要的标记算法：标记-清除、标记-复制和标记-整理算法。

• 标记-清除算法：

          如它的名字一样，算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后，统一回收掉所有被标记的对象，也可以反过来，标记存活的对象，统一回收所有未被标记的对象。这种算法可能会导致内存碎片化，影响性能。

• 标记-复制算法：

          为了解决标记-清除算法面对大量可回收对象时执行效率低的问题，1969年Fenichel提出了一种称为“半区复制”（Semispace Copying）的垃圾收集法，它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。这种方式减少了内存碎片，但是需要额外的空间。

• 标记-整理算法：

  标记-整理算法的标记过程仍然与“标记-清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向内存空间一端移动，然后直接清理掉边界以外的内存。这也有助于减少内存碎片。

清理阶段：

        垃圾收集器在标记阶段之后，对被标记为垃圾的对象进行回收和内存释放的过程。

内存整理：

        在清理阶段之后，对于某些垃圾收集算法，可能需要进行内存整理，以便将存活对象集中在一起，减少碎片化。这一步通常涉及移动对象的位置。