有时，在网上能看到这样一道题目“java中为什么要有垃圾回收？”。每个人都有各自的理解，答案也千奇百怪，基本的思路都是垃圾回收防止内存泄漏。最近，看了一点技术资料，进行稍微深入一点的学习，把自己的理解也与大家分享。
java在计算机中的存储
java在运行时，数据在计算机中是如何存储的？这比C语言的“寄存器+内存块”可复杂多了。不同语言的设计理念差异会导致底层实现上有较大的不同。
寄存器
寄存器，是最快的存储区，是在CPU内部的，在操作系统的课堂上学过。你不能修改和控制它，是执行指令的地方。
堆栈
堆栈，位于RAM（随机访问存储器）中，即内存中。java系统确切管理存储在堆栈内的所有项的生命周期，注意是确切。也就是说，java系统能精确知道和控制所有项的创建和释放。
堆
堆，也位于RAM（随机访问存储器）中，即内存中，是一种通用的内存池。既然叫“池”，那么它就比较大，用于存放java的对象。堆不同于堆栈的地方是：不需要知道存储的数据在堆里存活多少时间，这样带来的好处是灵活性和工作效率的提升。在工作时，你只需要声明对象，然后分配空间即可，不用在分配时就去考虑释放问题。这点想想写C程序的时候，你创建一个对象，立即就需要想着找个地方先写释放代码，之后才是写这个对象的逻辑运算。
常量存储
常量，是无需改变的，同代码一样，那么就挤在程序代码中吧，也就是存储在堆栈中。在嵌入式系统中，也可以放在ROM（只读存储器）中。
非RAM存储
非RAM存储，指的是网络和磁盘。这类数据独立于程序之外，不受控制也能长久存在。流对象，对象转化为字节流，在网络上流转。持久化对象，存储于磁盘上。
垃圾回收
基本类型
java是面向对象编程（OOP）。java将一切视为对象，都是从Object类衍生而来，是单根继承。但还有一系列特殊的类型，称为基本类型。他们是小的、简单的变量，若是按照对象处理则并不高效，所以基本类型是声明类型，然后存储“值”。基本类型是创建在堆栈上，是被java系统确切控制的，其生命周期是受作用域控制，而作用域由花括号的位置决定。这点就同面向过程的编程语言中变量一样。
基本类型有9种，boolean、char、byte、short、int、long、float、double、void，也有相应的包装器类型转化为对象，以便在容器中使用。
基本类型是创建在堆栈上，没有垃圾回收的。
引用
先看一段代码。
String s = new String(“hello”);
s 就是引用。引用相当于操作对象的标识符，基于底层实现的假设可以理解为指针。既然引用是一个标识符，那么它的大小是可控的，所以引用也是创建在堆栈上，是被java系统确切控制的。其生命周期是受作用域控制。
引用是创建在堆栈上，没有垃圾回收的。
对象
在上述代码中，String(“hello”) 就是对象，是通过操作符 new 创建的，然后由引用 s 指向。为什么说的这么啰嗦呢？无非是想强调对象的生命周期不受作用域的控制，由 new 创建的对象，只要需要，就可以一直保留下去。那么若超出作用域范围 {}，则引用就会释放，但我们可以在不同作用域间传递和复制对象引用。这样，成本可就小多了。java对象很符合堆的特点，也就在堆上完成对象的管理了（实在不好说清，堆和对象的因果关系）。
如果java让对象持续存在，那么就会只增不减，逐渐填满内存空间，进而阻塞应用程序。换个角度说，也就是由于java对象不受作用域的控制，那么就存在着一种可能，对象的所有引用都已经释放了，但对象还活着，已无用了。此时的对象就像一个孤儿，占据着内存空间却无所依靠。从内存的角度看，则是这块内存区域将无法被再次使用，就像是泄漏了一样。在C语言中，new一个对象后，由于某些原因（忘记了或异常逻辑导致跳过）却没有free对象就是这种情况。所以，java中引入了垃圾回收机制，即由java系统控制，周期性对堆中的对象进行扫描，识别出这些孤儿，然后进行释放。在C++中，也有类似的机制，叫做智能指针。
对象是创建在堆上，拥有垃圾回收机制以防止内存泄漏。
