Как в Java происходит сборка мусора (garbage collection)?

Короткий ответ

Сборка мусора — автоматический процесс управления памятью: JVM сама находит объекты в куче, до которых нельзя добраться по цепочке ссылок от корневых точек (корней), и освобождает их память. Программисту не нужно вручную удалять объекты, как через free или delete в C/C++.

Как это работает подробнее

Базовый алгоритм — mark-and-sweep: на первом шаге GC обходит граф объектов от корней и помечает достижимые, на втором удаляет непомеченные. В современных HotSpot JVM куча разделена на поколения: молодые объекты «умирают» быстро, для них применяется копирующая сборка с частыми небольшими паузами, а выжившие со временем переходят в старое поколение, где работают другие алгоритмы.

• Корни (GC roots) — локальные переменные активных потоков, статические поля и другие точки входа в граф объектов.
• Достижимость — объект жив, пока до него можно добраться от корней; недостижимые объекты удаляются.
• Поколения — young и old generation: для молодых объектов частая копирующая сборка, для старых — отдельные стратегии.
• System.gc() — лишь рекомендация запустить GC; JVM может её проигнорировать.

Пример кода

GcDemo.javaКопировать

public class GcDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object o = new Object(); // объект создан в куче
        o = null;                // ссылки нет — объект становится недостижимым
        System.gc();             // лишь рекомендация запустить GC
    }
}

Что использовать на практике

• Не вызывай System.gc() в продакшене: это рекомендация, а не гарантия, и она может ухудшить производительность.
• Полагайся на автоматическую сборку и следи за достижимостью объектов — утечки создают случайно сохранённые ссылки.
• Для диагностики используй логи GC и анализаторы кучи, а не ручное управление памятью.