Java中的垃圾回收是什么

### Java垃圾回收机制的工作原理

#### JVM内存区域划分
Java虚拟机(JVM)在运行过程中会分配不同的内存区域来存储不同类型的数据。主要分为堆区(Heap Space)，方法区(Method Area), 虚拟机栈(Virtual Machine Stacks)，本地方法栈(Native Method Stack)，程序计数器(Program Counter Register)[^1]。

- **堆区**：用于存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
- **方法区**：用来存储已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。
- **虚拟机栈**：每个线程执行一个方法时都会创建一个新的栈帧(Stack Frame)，保存局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址等信息。
- **本地方法栈**：与虚拟机栈作用相似，不过服务的是Native方法调用。
- **程序计数器**：记录当前线程所执行字节码指令的位置。

#### 对象生命周期管理
当新对象被创建时，会在堆上为其分配相应的内存空间；而一旦该对象不再被任何活动部分引用，则认为此对象成为“垃圾”，可以被清除掉以腾出更多可用资源给后续的新建对象使用[^2]。

#### 判定对象存活状态的方法
为了判断哪些对象是可以被回收的对象，在GC根节点遍历的过程中采用了可达性分析算法（Reachability Analysis Algorithm）。通过一系列称为“GC Roots”的对象作为起始点集，从这些节点向下搜索，如果某个对象到GC Roots没有任何路径相连，则说明这个对象是不可达的，即为可回收对象。常见的GC Roots包括但不限于：
- 类装载器(ClassLoader);
- 所有活跃线程(Thread);

#### 垃圾回收过程概述
整个垃圾回收的过程大致可分为标记(Mark)-清理(Sweep)-整理(Compact)三个阶段：

- **标记**：找出所有需要回收的对象并做特殊标记。
- **清理**：删除已标记的对象，并更新指针指向新的空闲位置。
- **整理**：将剩余存活下来的对象移动至连续的空间内，减少碎片化程度，提高下次分配效率[^3]。

// 示例代码展示如何手动触发一次完整的Full GC (不推荐频繁使用)
System.gc();