Java面向對象編程中的垃圾回收機制（Garbage Collection，簡稱GC）是Java虛擬機（JVM）自動管理內存的一種方式。它的主要作用是回收程序中不再使用的對象所占用的內存空間，從而避免內存泄漏和系統資源的浪費。
Java堆內存主要分為以下幾個部分：
新生代（Young Generation）：新創建的對象會被分配到新生代。新生代又分為Eden區和兩個Survivor區（S0和S1）。大部分對象在創建后很快會被回收，只有經過一定次數的垃圾回收仍然存活的對象才會被晉升到老年代。
老年代（Old Generation）：經過多次垃圾回收仍然存活的對象會被放入老年代。當老年代空間不足時，會觸發Full GC，回收整個堆內存（包括新生代和老年代）。
永久代（Permanent Generation）：在Java 8之前，永久代用于存儲類的元數據信息。從Java 8開始，永久代被元空間（Metaspace）取代，元空間使用本地內存，大小不再受限于JVM的最大可用內存。
Java的垃圾回收機制主要包括以下幾種算法：
標記-清除（Mark-Sweep）：首先標記所有可達對象，然后清除所有未被標記的對象。
復制算法（Copying）：將內存分為兩個相等的部分，每次只使用其中一半。當這一半內存用完時，將存活的對象復制到另一半內存中，并清空原來的內存區域。這種算法常用于新生代的垃圾回收。
標記-整理（Mark-Compact）：在標記-清除的基礎上，將存活的對象向一端移動，以便整理出連續的空閑內存。
分代算法（Generational）：根據對象的生命周期，將內存劃分為新生代和老年代，針對不同代采用不同的垃圾回收策略。
Java的垃圾回收機制有多種實現方式，如Serial、Parallel、CMS（Concurrent Mark Sweep）和G1（Garbage First）。這些實現方式在垃圾回收的策略、效率和應用場景上有所不同。JVM會根據程序的運行情況自動選擇合適的垃圾回收器。
