Java的垃圾收集器（Garbage Collection，简称GC）
垃圾收集器需要完成三件事：
- 哪些内存需要回收
- 什么时间回收
- 如何回收
第一步垃圾收集器需要找出哪些内存需要回收，这就需要垃圾回收算法找出哪些对象可以回收
找出哪些对象需要回收（标记算法）
引用计数算法
在对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加一，当引用失效时，计数器值就减一；任何时刻计数器为零的对象就不可能再被使用。
客观来说，虽然引用计数算法（Reference Counting）占用了一些额外的内存空间来计数，但是原理简单，判定效率很高，缺点是存在相互循环引用的问题。
即两个对象相互引用，但是并没有其他任何其他对象引用这两个对象，导致这两个对象的引用计数器值为1，但是这两个对象已经没办法被使用，并且引用计数算法也无法回收它们。
可达性分析算法
当前主流商用程序语言的内存管理子系统均是采用可达性分析（Reachability Ayalysis）算法判定对象是否存活，该算法的基本思路是通过一系列成为“GC Roots”的根对象作为起始节点集，从这些节点开始，根据引用关系向下搜索，搜索过程所走过的路径称为“引用链”（Reference Chain），如果某个对象到GC Roots间没有任何引用链相连，则证明该对象是不可能再被使用的。
在Java体系中，固定可作为GC Roots的对象有以下几种：
- 在虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象，如正在运行的方法中用到的参数，局部变量，临时变量等
- 在方法区中类静态属性引用的对象
- 在方法区中常量引用的对象
- 在本地方法栈中JNI（即Native方法）引用的对象
- JVM内部的引用，如基本数据类型对应的Class对象等，还有系统类加载器
- 所有被同步锁（synchronized关键字）持有的对象
- 反映JVM内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等
除了这些固定的GC Roots集合外，根据用户所选用的垃圾收集器以及当前回收的内存区域不同，还有其他对象“临时性”加入，共同构成完成的GC Roots集合。
垃圾收集算法
标记-清除算法
算法分为标记和清除两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成之后，统一回收所有被标记的对象，也可反过来，标记存活对象，统一回收所有未被标记的对象。标记过程就是上面的标记算法。
缺点：第一，执行效率不稳定，若Java堆中包含大量对象且大部分需要回收，这时必须进行大量标记和清除的动作，导致标记和清除两个过程的执行效率都随着对象数量增长而降低。第二，内存空间碎片化问题，标记和清除之后会产生大量不连续的内存碎片，碎片太多导致后续如需分配大对象时无法找到足够的连续内存空间，而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。
标记-复制算法
标记-复制算法简称复制算法，为了解决标记-清除算法执行效率低的问题，提出标记-复制算法。即它将可用内存按照容量均分为两部分，每次只使用其中额一块。当另一块用完了，就将还存活的对象复制到另一块上面，然后再将已经使用过的内存全部清理掉。
优点：不会产生内存碎片，存活对象较少时，实现简单执行效率高
缺点：浪费空间；当存活对象较多时，会产生大量内存间复制的开销
新生代“朝生夕灭”的特点，即新生代的对象有98%熬不过第一轮收集，因为不需要1:1的比例划分新生代的内存空间。
提出了一种更优化的半区复制分代策略，称为“Appel式回收”，HotSpot虚拟机Serial、ParNew等新生代收集器均采用了这种策略来设计新生代的布局。
即把新生代分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次分配内存只使用Eden和其中一块Survivor空间。发生垃圾收集时，将Eden和Survivor中仍然存活的对象一次性复制到另外一块Survivor空间，然后直接清理掉Eden和已用过Survivor空间。
HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8:1，即每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%（Eden 80% + 一块Survivor 10%），提高空间利用率。
标记-整理算法
标记-复制算法在对象存活较高时就要进行较多复制操作，效率会降低，标记-复制算法仅适合新生代区域的回收。当遇到老年代区域中时不适合。
针对老年代对象的存亡特征，提出标记-整理（Mark-Compact）算法，标记过程仍然与“标记-清除”算法相同，然后将所有存活的对象都向空间一端移动，然后直接清除掉边界以外的内存。