Java Garbage Collection: 深入解析自动内存管理机制

引言：Java内存管理的革命性突破

Java平台最核心的创新之一在于其自动内存管理机制。在Java和.NET等托管平台出现之前，开发者需要耗费大量时间修复内存泄漏和悬空指针等问题。如今，JVM通过高效的垃圾收集（GC）系统，使开发者能够专注于业务逻辑而非内存管理。本文将深入解析Java垃圾收集的核心原理与最新进展。

一、内存管理基础架构

1.1 栈与堆的协同工作

Java进程的内存空间分为两个核心区域：

• 栈内存：存储局部变量和方法调用上下文
  • 基本类型变量直接存储值（如int i = 42）
  • 引用类型变量存储对象地址指针
• 堆内存：存放所有对象实例及类数据
  

1.2 对象生命周期管理

对象在堆内存中的生命周期遵循典型的"弱肉强食"模式：

1. 创建时分配于Eden区
2. 经历多次GC后晋升至Survivor区
3. 最终进入Tenured老年代

二、垃圾收集核心算法

2.1 Mark-Sweep（标记-清除）算法

作为最早的GC算法（1965年LIS