新生代垃圾回收过程中避免全堆扫描的关键在于利用了对象分配的局部性和分代假设。以下是几个主要机制和技术，使得JVM在进行新生代（Young Generation）垃圾回收时能够高效地工作而无需对整个堆进行扫描：
1. 分代假设
- 弱世代假设：大多数对象在创建后不久就会变得不可达。
- 强世代假设：很少有老年代的对象引用年轻代的对象。
基于这些假设，JVM设计了年轻代和老年代，并且针对年轻代的垃圾回收做了优化，比如Minor GC（也称为Young GC），它只关注年轻代内的对象。
2. 卡片标记（Card Marking）
为了处理老年代到年轻代的引用，JVM使用了一种称为“卡片表”（Card Table）的技术。堆被划分为一系列大小为512字节的“卡片”，每当老年代中的对象引用发生变化时，相关的卡片会被标记为脏（dirty）。这样，在执行年轻代GC时，只需要检查这些脏卡片所对应的区域即可，而不是整个老年代。
3. 记住集（Remembered Set, RS）
虽然记住集更多地与G1垃圾收集器相关联，但其基本思想可以应用于理解如何避免全堆扫描。对于某些GC算法（如G1），每个Region都有一个记住集，记录哪些其他Region中有指向本Region的引用。这允许GC仅遍历特定集合的对象而不是整个堆来找到所有存活的对象。
4. 根扫描（Root Scanning）
在新生代垃圾回收期间，JVM会从一组根节点开始扫描，这些根节点包括但不限于：
- 活动栈帧中的局部变量。
- 当前线程的寄存器。
- 静态字段。
- JNI引用等。
由于这些根节点的数量相对较少，因此扫描它们的成本较低，且不需要涉及整个堆。
5. 对象复制（Copying Collector）
大多数新生代垃圾收集器采用复制算法（如Serial GC、Parallel GC、ParNew GC等）。在这个过程中，存活的对象会被复制到一个新的区域（通常称为To Survivor区或直接晋升到老年代），而非存活的对象所占用的空间则被释放。因为只有存活的对象才会被移动，所以这个过程自然限制了需要处理的数据量。
通过上述技术，特别是卡片标记和根扫描，JVM能够在执行新生代垃圾回收时有效地避免对整个堆进行扫描，从而提高了垃圾回收的效率并减少了暂停时间。这种策略特别适合那些具有大量短期生存对象的应用程序。
