人所缺乏的不是才干而是志向，不是成功的能力而是勤劳的意志。-部尔卫

Java语言的一大特点就是可以进行自动垃圾回收处理，而无需开发人员过于关注系统资源的释放，大大减轻了开发人员的工作量，但同时也增加了软件系统的负担。
  垃圾收集器要解决的问题是：

• 哪些对象需要回收
• 何时回收这些对象
• 如何回收这些对象

1. 判断对象可被回收的几种算法

在JVM堆内存中存放着JAVA程序几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对堆内存进行回收前，首先要确定的是哪些对象是需要被回收的。

1.1 引用计数算法

引用计数法是最经典也是最古老的一种垃圾收集方法。
  引用计数器的实现很简单，对于一个对象A，只要有任何一个对象引用了A，则A的引用计数器加1，当不再引用时，则减1.若对象A的引用计数器的值为0，则对象可被回收。
  该方法存在一个问题，无法处理循环引用的情况。如对象A和对象B，对象A中存在对象B的引用，对象B中存在对象A的引用，两个对象的引用计数器都不为0，但却不存在第三个对象引用了A或B。这种情况下，对象A和B是应该被回收的，但由于引用计数器不为0.垃圾收集器却不能将内存回收，引起内存泄漏。
  由于无法处理循环引用的问题，引用计数法不适用于JVM的垃圾回收。

1.2 可达性分析算法

这个算法就是通过"GC Roots"的对象作为起始点，从这些点向下搜索，搜索走过的路径称为引用链，若某个对象到GC Roots没有任何引用链时，则该对象时不可用的，将会被判断为可回收的对象。如下图所示：

判断对象是否可被回收

可作为GC Roots的对象包含下面几种：
  （1） 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
  （2） 方法区中类静态属性引用的对象
  （3） 方法区中常量引用的对象
  （4） 本地方法栈（即native）引用的对象

2. 垃圾收集算法

2.1 标记-清除算法

标记-清除算法将垃圾回收分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。标记-清除算法先通过根节点（GC Roots）标记所有可达对象，然后清除所有未被标记的对象，完成垃圾回收。标记-清除算法可能产生最大的问题就是空间碎片（即内存空间不连续）。如下图所示：

标记-清除算法

2.2 复制算法

复制算法的核心思想是：将内存空间分为两块，每次只使用其中的一块，在垃圾回收时，将正在使用的内存中的存活对象复制到未使用的内存块中，再清除正在使用的内存中的所有对象。该算法可确定回收后的内存空间没有碎片，但是缺点是系统内存折半。如下图所示：

复制算法

在JVM的新生代串行收集器中，使用了复制算法。新生代分为eden、from、to三个部分。其中from和to是用于复制的两块大小相同的内存块，用于存放未被回收的对象。

适用复制算法的前提是存活对象少，垃圾对象多的内存空间。

2.3 标记-压缩算法

标记-压缩算法是老年代的回收算法，分为标记和压缩两个阶段。标记阶段从根节点开始，对所有可达对象做一次标记，压缩阶段是将所有存活对象压缩到内存的一端，然后清理边界所有的空间。这种方法同样也避免产生空间碎片。如下图所示：

标记-压缩

2.4 增量算法

对于大部分垃圾回收算法而言，在垃圾回收过程中，程序将处于一种Stop the world的状态。在Stop the world状态下，程序所有的线程将被挂起，等待垃圾回收的完成。如果垃圾回收时间过长，应用程序将会被挂起很久。
  增量算法的思想是：让垃圾收集线程和应用程序线程交替执行。垃圾收集线程只收集一小片区域的内存空间，接着切换到应用程序线程，以此反复，直至垃圾回收完成。使用这种方式，能减少系统的停顿时间，但是，因为线程切换和上下文转换的消耗，使得垃圾回收成本上升，造成系统吞吐量下降。

2.5 分代算法

分代算法的思想是：根据内存空间的特点，使用合适的回收算法，以提高垃圾回收的效率。
  以HotSpot为例，新生代因为存活对象少，垃圾对象多，使用复制算法，效率会很高。老年代存活对象多，垃圾对象少，因此适用标记-压缩算法，以提高回收效率。