这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第12天。
当下，不少编程语言，例如Java、Go、Swift等等语言都包含自动内存管理机制，系统会自动进行内存垃圾回收和内存分配，而不需要像C、C++等语言一样由开发者自行进行内存管理。本文介绍了自动内存管理机制的基本概念、总结了一些常见的内存垃圾回收机制。
基本概念
自动内存管理是指由程序语言的运行时系统动态管理内存，而不是由开发者手动管理内存。使用自动内存管理机制避免了手动内存管理，从而使开发者能够专注于业务逻辑实现，不用过多考虑内存管理问题。此外，自动内存管理也避免了手动管理内存可能导致的内存使用不当，减少了因为内存管理产生的bug（例如未释放不被使用的内存造成内存泄露）。
自动内存管理机制需要保证内存使用的正确性和安全性，解决double-free problem（即试图释放已经被释放的内存空间）、use-after-free problem（即在未来还会用到该处内存的情况下释放了此处内存）等问题。
自动内存管理主要有三个任务：
- 为新对象分配内存空间
- 找到存活对象
- 回收死亡对象的内存空间（即垃圾回收 Garbage Collection）
在自动内存管理中，主要有两个概念：
- Mutator：负责分配新对象、修改对象指向关系
- Collector：负责垃圾回收，即找到死亡对象、回收死亡对象的内存空间
垃圾回收（GC）按照Collector的运行状况来分类，可以分成下面几种：
- Serial GC: 只有一个Collector
- Parallel GC: 并行GC，支持多个Collectors同时回收
- Concurrent GC: 并发GC，支持Mutator(s)和Collector(s)同时执行
常见垃圾回收机制
下文将介绍一些常见的垃圾回收机制。
追踪垃圾回收 Tracing Garbage Collection
顾名思义，追踪垃圾回收是通过在内存中追踪对象实现的垃圾回收。垃圾回收系统将会从某些根节点（称之为GC ROOT）出发遍历所有对象，并在遍历过程中标记每个对象，最后没有标记的对象就是不可达对象。垃圾回收系统将会回收所有的不可达对象的内存空间。
引用计数垃圾回收 Reference Counting Garbage Collection
引用计数垃圾回收则是给每个对象分配一个引用数，每次对象被使用时为引用数加一，而在对象的生命周期结束时将引用数减一。每次垃圾回收时回收所有引用计数小于等于零的对象的内存空间。
