判断对象是否存活算法

引用计数法

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是不可能再被使用的。

可达性分析算法

通过一系列称为“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”，如果某个对象到GC Roots间没有任何引用链相连，或者用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达时，则证明此对象是不可能再被使用的。

可作为GC Roots的对象包括以下几种：

在虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象，譬如各个线程被调用的方法堆栈中使用到的参数、局部变量、临时变量等。
在方法区中类静态属性引用的对象，譬如Java类的引用类型静态变量。
在方法区中常量引用的对象，譬如字符串常量池（String Table）里的引用。·在本地方法栈中JNI（即通常所说的Native方法）引用的对象。
Java虚拟机内部的引用，如基本数据类型对应的Class对象，一些常驻的异常对象（比如NullPointExcepiton、OutOfMemoryError）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Java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等。

标记——清除算法

分为标记和清除两个过程：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后，统一回收掉所有被标记的对象，也可以反过来，标记存活的对象，统一回收所有未被标记的对象。

标记——清除算法.png

缺点

执行效率不高。如果有大量对象并且其中大部分需要回收的，就需要进行大量标记和清除动作；
标记、清除过后会产生大量不连续的空间碎片；

标记——复制算法

它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。

标记——复制算法.png

缺点

可用内存缩小为了原来的一半，空间浪费未免太多了；
如果内存中多数对象都是存活的，这种算法将会产生大量的内存间复制的开销（大部分对象都是朝生夕死）；

优点

现在的商用Java虚拟机大多都优先采用了这种收集算法去回收新生代；
实现简单，运行高效，不会产生空间碎片；

优化——Appel式回收

在1989年，Andrew Appel针对具备“朝生夕灭”特点的对象，提出了一种更优化的半区复制分代策略，现在称为“Appel式回收”。

具体做法：

将新生代分成一块较大的Eden区和两块较小的Survivor区（Survivor From和Survivor To），每次分配内存只使用Eden和其中一块Survivor。发生垃圾收集时，将Eden区和Survivor From区中存活的对象复制到Survivor To区，然后直接清理掉Eden区和Survivor From空间。

HotSpot虚拟机默认Eden 、Survivor From 、Survivor To 的大小比例是8∶1∶1，也即每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%

在普通场景下测试，有98%的对象是可回收的，但是不能百分百保证，所以Appel式回收还有一个充当罕见情况的“逃生门”的安全设计，当Survivor空间不足以容纳一次Minor GC之后存活的对象时，就需要依赖其他内存区域（实际上大多就是老年代）进行分配担保。