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一、标记垃圾
1.1 引用计数法
每个对象记录一个被引用值，被引用一次加一次，引用取消减一次。进行垃圾回收时，如果被引用值是0，就说明是垃圾。
问题：循环引用
当 A 引用 B，B 引用 A 时，他们都不会被回收。
1.2 可达性分析
从一系列根节点进行遍历，找到能到达的每个点。不在这些点内的对象就是垃圾。
解决了循环引用问题。
可达性分析的根节点：
- 虚拟机栈中引用的对象
- 方法区中的静态对象
- 方法区中的常量对象
- 本地方法栈中的对象
二、回收垃圾
2.1 标记清除
过程：
- 标记：即第一节所述的标记方法
- 清除：每个对象依次清除。
优点：简单
缺点：
- 效率：两个过程的效率都不高
- 碎片：清除之后会产生很多不连续的碎片
回收前：
回收后：
空白的地方就是清除后的可用空间，散布得很碎。
2.2 复制（标记-复制-清除）
过程：
- 标记：即第一节所述的标记方法
- 复制：将内存平分成两部分，每次只使用其中的一块，当一块用完了，把它里面还要保留的对象复制到另一块上，然后清除这一整块。下次那块满了就重复同样的过程。
- 清除：清除掉一整块空间
优点：解决了效率问题、碎片问题
缺点：空间的利用率不高
复制过程图解：
复制前：
复制后：
复制、清除完成后，原有的 to 区就变成 from 区，开始接收对象。
复制算法的优化：
当每次要保留的对象很少时，由于复制算法将空间平分为两半，会有很大一部分空间浪费掉。
这时将内存划分为三块后可以解决这个问题，使用时，A 区 + 公共区可以当做原有的 from 区，垃圾回收时，把要保留的对象放在B 区，然后B 区 + 公共区就可以当做下一轮的from 区，开始接收对象。
2.3 标记整理（标记-整理-清除）
过程：
- 标记：即第一节所述的标记方法
- 整理：将要保留的对象全部移动到靠前的一端，这样就把要清除的对象都放在连续的一段空间里
- 清除：清除掉连续的一段空间
优点：解决了碎片问题
缺点：效率不高
整理过程图解：
整理前：
整理后：
2.4 分代收集
根据对象存活周期的不同，把 java 堆分为新生代、老年代。
新生代中，对象的存活率不高，复制算法的成本低，且有老年代可以进行分配担保，所以使用复制算法。即包括一个 Eden 区（即上述的公共区）、一个 from Survivor 区（A 区）、一个 to Survivor 区（B 区）。
老年代中，对象的存活率较高，且无人担保，所以使用标记清除或标记整理法。
分代模型：
- 堆
- 新生代（minor GC）
- Eden
- from Survivor
- to Survivor
- 年老代（major/full GC）
- 新生代（minor GC）
- 方法区
- 永久代
三、内存分配与回收策略
3.1 分配与回收流程
- 对象优先放在 Eden，Eden 放不下了就 minor GC，把存活的放入 to Survivor。然后将 to Survivor 和 from Suivivor 互换。（这时 Eden、to Survivor 已经被清空，from Survivor 中存放着上一次 gc 保留的对象。）
- 继续把对象放在 Eden 中，Eden 放不下了就 minor GC，把存活的放入 to survivor。把 from survivor 的也放入 to survivor。然后将 to survivor 和 from suivivor 互换。（这时 Eden、to Survivor 已经被清空，from Survivor 中存放着上一次 gc 保留的对象。）
注意：如果 to Survivor 中的空间不足以存放要保留的对象，那对象会被放入老年代，这样的机制称为分配担保。
3.2 提高效率
为提高效率，避免在 Eden 和 Survivor 中发生大量的内存复制。虚拟机采取了以下措施：
- 大对象直接进入老年代
大对象不经过新生代，直接进入老年代 - 长期存活的对象将进入老年代
每个对象都有一个年龄，survivor 一次加一。当它的年龄熬到一定岁数，说明以后也很可能不会被回收，于是移到老年代中。 - 动态对象年龄判定
如果在 Survivor 中相同年龄所有对象大小的总和大于 Survivor 空间的一半，这说明同一时期创造了很多有用的对象，他们的生命周期很可能是一致的，对他们进行复制比较耗时，所以移到老年代中。
3.3 空间分配担保
如上所述，在新手代中进行的 GC 是 minor GC，需要老年代进行分配担保，但当老年代也没有足够的空间去容纳要保留的对象，那就需要进行一次 full GC，清除老年代无用的对象。