Java虚拟机 (JVM) 的垃圾收集器 (Garbage Collector, GC) 是负责自动管理堆内存的重要组件。它能够识别不再使用的对象，并释放这些对象所占用的内存空间，以便于新对象的创建。JVM的GC机制由多个不同的部分组成，每个部分负责不同的内存区域和特定类型的垃圾回收任务。
以下是JVM GC的主要组成部分：
1. 分代假设
JVM GC基于"分代假设"工作，即新创建的对象通常很快就会被丢弃，而存活时间较长的对象通常会继续存活更长的时间。基于这一假设，JVM将堆内存划分为不同的代，以便更高效地管理不同生命周期的对象。
1.1 新生代 (Young Generation)
新生代用于存储新创建的对象。它通常被进一步划分为以下几个部分：
- Eden Space：新对象首先被分配到这里。
- Survivor Spaces (S0 和 S1)：经过第一次垃圾回收后仍然存活的对象会被移动到其中一个Survivor空间中。随后的垃圾回收会在这两个Survivor空间之间进行复制，只有在Survivor空间中经过多次垃圾回收后仍然存活的对象才会被晋升到老年代。
1.2 老年代 (Old Generation)
老年代用于存储长期存活的对象，这些对象是从新生代晋升过来的。老年代的垃圾回收频率相对较低，因为这里的对象通常存活时间较长。
1.3 永久代 (Permanent Generation) 或 元空间 (Metaspace)
永久代或元空间用于存储类的元数据，如类定义、常量池等。在Java 8之前，永久代是JVM的一部分，而在Java 8及以后版本中，这部分被替换为元空间，它直接使用本地内存而非堆内存。
2. 垃圾收集算法
JVM提供了多种垃圾收集算法，每种算法都有其特点和适用场景。
2.1 Serial Collector
Serial Collector是一种单线程的垃圾收集器，适用于单处理器或轻负载的系统。它同时暂停所有的应用程序线程来进行垃圾回收，因此在垃圾回收期间应用程序会暂时停止响应。
2.2 Parallel Collector
Parallel Collector利用多线程来加速垃圾收集过程，适用于多核或多处理器系统。它同样会导致应用程序暂停，但暂停时间通常比Serial Collector短。
2.3 Concurrent Mark Sweep (CMS) Collector
CMS Collector是一种并发标记清除算法，它试图最小化应用程序的暂停时间。它可以在应用程序运行时执行大部分的垃圾回收工作，但在某些阶段仍然需要暂停应用程序。
2.4 Garbage First (G1) Collector
G1 Collector是一种低延迟的垃圾收集器，它可以预测性地控制暂停时间，适用于大型堆内存。它将整个堆空间划分成多个相同大小的区域，并在这些区域之间进行垃圾回收，以尽量减少暂停时间。
2.5 ZGC (Z Garbage Collector)
ZGC是一种低延迟的垃圾收集器，专为现代多核处理器和大内存系统设计。它通过并发执行大多数GC活动来减少暂停时间，并支持非常大的堆内存。
2.6 Shenandoah Collector
Shenandoah Collector也是一种低延迟的垃圾收集器，类似于ZGC，但它是OpenJDK的一部分。它通过并发执行大部分GC活动来减少暂停时间，并且支持非常大的堆内存。
3. 堆外内存管理
除了堆内存之外，JVM还需要管理堆外内存，比如直接缓冲区 (Direct Buffers) 所使用的内存。这部分内存通常由特定的清理机制来管理，比如DirectByteBufferCleaner。
4. GC调优
为了优化GC性能，可以通过JVM启动参数来调整GC的行为。例如，可以指定新生代和老年代的大小、选择特定的GC算法、设置最大暂停时间目标等。
这些组成部分共同构成了JVM的GC机制，使得Java程序能够在运行时自动管理内存，从而减少了内存泄漏的风险，并提高了程序的健壮性和效率。