2．1 JVM中內存的劃分
垃圾收集器對Java程序員來說，基本上是透明的，但是只有了解GC的工作原理、如何優化GC的性能、如何與GC進行有限的交互，才能提高整個應用程序的性能、全面提升內存的管理效率,為了說明其工作方式，我們首先看看內存中幾種常用的存放數據的地方：
(1) 堆棧（Stack）：位于常規RAM（隨機訪問存儲器）區域，但可通過它的“堆棧指針”獲得處理器的直接支持。堆棧指針若向下移，會創建新的內存；若向上移，則會釋放那些內存。這是一種特別快、特別有效的數據保存方式，僅次于CPU的寄存器。創建程序時，Java編譯器必須準確地知道堆棧內保存的所有數據的“長度”以及“存在時間”。這是由于它必須生成相應的代碼，以便向上和向下移動指針。這一限制無疑影響了程序的靈活性，所以盡管有些Java數據要保存在堆棧里--特別是對象的引用（也可稱為對象的引用變量），但Java中的對象不會放在其中。
(2) 堆（Heap）。一種常規用途的內存池（也在RAM區域），其中保存了Java對象。和堆棧不同，“內存堆”或“堆”（Heap）最吸引人的地方在于編譯器不必知道要從堆里分配多少存儲空間，也不必知道存儲的數據要在堆里停留多長的時間。因此，用堆保存數據時會得到更大的靈活性。要求創建一個對象時，只需用new命令編制相關的代碼即可。執行這些代碼時，會在堆里自動進行數據的保存。當然，為達到這種靈活性，必然會付出一定的代價：在堆里分配存儲空間時會花掉更長的時間！這是導致Java性能不佳的因素之一。
SUN的JVM使用分代方式（Generation）管理堆空間，“代”分配給新舊對象的內存池。這些對象的不斷積累會導致一個的內存狀態，從而推動垃圾收集的開始。如圖說明了SUN的JVM中堆空間粗略的劃分。
年輕的一代包括年輕的對象空間（eden）和兩個存活（survivor）空間（SS#1和SS#2）。新對象被分配到eden中，那些存活較久的對象則會從年輕的一代轉移到老一代中。圖中的Perm段叫做永久代（permanent generation），它保存了JVM的類和方法對象。
(3) 靜態存儲（Static）。這兒的“靜態”（Static）是指“位于固定位置”（盡管也在RAM里）或是有且僅有一份。程序運行期間，靜態存儲的數據將隨時等候調用。可用static關鍵字指出一個對象的特定元素是靜態的。但Java對象本身永遠都不會置入靜態存儲空間。
2．2 對象在內存中的分配?
了解了內存中這些存放數據的方式后，我們先來看看C++中存放對象的機制：在C++中，對象可以是在堆棧中創建的，這樣可達到更快的速度。然而，在C++里創建“內存堆”（Heap）對象通常會慢得多。這種內存堆實際是一個大的內存池，要求必須進行再循環（再生）。這里可以把C++的Heap想象是一塊場地，在這里面中每個對象不斷監視屬于自己的地盤，他們可能在以后的某個時刻不再繼續占用目前所占用的空間，即釋放后的內存會在堆里留下一個洞，所以再調用new的時候，存儲分配機制必須進行某種形式的搜索，使新對象能夠利用已經存在的空洞，否則就會很快用光堆的存儲空間。之所以內存堆的分配會在C++里對性能造成如此重大的性能影響，對可用內存的搜索正是一個重要的原因。所以創建基于堆棧的對象要快得多。
而在Java中的內存堆（Heap）更像一條傳送帶：每次分配了一個新對象后，“Heap指針”都會朝前移動，這意味著對象存儲空間的分配可以達到非常快的速度。因為“Heap指針”只是單純的往前移動至未經分配的區域，所以它與C++的堆棧分配方式幾乎是不相上下的（當然，在數據記錄上會多花一些開銷，但要比搜索存儲空間快多了）。但是如果只是按那種方式分配，最終就要求進行大量的內存頁面交換（這對性能的發揮會產生巨大干擾），而且終究會用光內存，出現內存分頁錯誤（page fault）。所以Java引入了“垃圾收集器”。它在收集“垃圾”的同時，也負責重新緊密排列（compact）堆里的所有對象，消除內存空洞，將“堆指針”移至盡可能靠近傳送帶開頭的地方，遠離發生（內存）分頁錯誤的地點。垃圾收集器會重新安排所有東西，使其成為一個高速、無限自由的堆模型，同時游刃有余地分配存儲空間。但是垃圾收集時的代價是非常高昂的，這也是導致Java性能不佳的因素之一。