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一、GC背景
为什么会有 GC？
本质上是内存资源的有限性，因此需要大家共享使用，手工申请，手动释放。只不过Java这门优秀的语言替我们做了。
二、根据什么判断对象是垃圾对象呢
1、引用计数法
引用计数算法就是在对象中添加了一个引用计数器，当有地方引用这个对象时，引用计数器的值就加1，当引用失效的时候，引用计数器的值就减1。当引用计数器的值为0时，jvm就开始回收这个对象。
简单的来说，在JVM中的栈中，如果栈帧中指向了一个对象，那么堆中的引用计数器的值就会加1，当栈帧这个指向null时，对象的引用计数器就减1。
这种方法虽然很简单、高效，但是JVM一般不会选择这个方法，因为这个方法会出现一个问题：当对象之间相互指向时，两个对象的引用计数器的值都会加1，而由于两个对象时相互指向，所以引用不会失效，这样JVM就无法回收。
2、可达性分析算法
针对引用计数算法存在的问题，JVM采用了另一种方法:定义一个名为"GC Roots"的对象作为起始点，这个"GC Roots"可以有多个，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain)，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的，即可以进行垃圾回收。
GC Roots对象一般包括有：
1.虚拟机栈（栈帧中本地变量表）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.本地方法栈中JNI（Native方法）引用的对象。
三、清除垃圾对象算法
1、标识清除算法
标记清除算法顾名思义，是指在虚拟机执行垃圾回收的过程中，先采用标记算法确定可回收对象，然后垃圾收集器根据标识清除相应的内容，给堆内存腾出相应的空间。
缺点：容易产生大量的内存碎片，可能无法满足大对象的内存分配，一旦导致无法分配对象，那就会导致jvm启动gc，一旦启动gc，我们的应用程序就会暂停，这就导致应用的响应速度变慢。
2、标识-复制算法
把内存空间分成两个维度，每次只使用其中一个空间。当开始gc的时，垃圾回收器会把相应的垃圾清除，剩下的存活对象按照顺序排列完成清理。
缺点：复制算法把有用的空间压缩了一半，因为每次只能使用一半的空间用作分配，剩下的用作gc后的分配。
3、标记—压缩算法
定义：标记压缩算法是标记清除的改进版本，当垃圾收集器把垃圾清除后，下一步还会对内存碎片进行整理，把存活对象统一的整理到一边。
缺点：虽然算法免去了内存碎片的出现和节省了空间，但这种算法需要频繁的移动对象，所以会造成gc效率的降低。
| 标记—清除算法 | 标识-复制算法 | 标记—压缩算法 | |
|---|---|---|---|
| 速度 | 中等 | 最快 | 最慢 |
| 空间开销 | 少（堆积碎片） | 通常需要两倍的空间 | 少 |
| 移动对象 | 否 | 是 | 是 |
由表格可知：
- 标记——清除算法由于速度效率不高且会产生内存碎片，在实际中也很少被垃圾收集器使用。
- 而标记-复制算法由于它的效率较高，在经常发生GC的新生代区应用是个不错的选择，因为在新生代的存活对象一般不多，对于空间的需求不高，而且还可以通过对象提升把对象放入老年代。
- 而标记压缩算法则可以应用在GC不那么频繁的老年代，虽然效率较低，但由于GC的次数没有那么频繁、同时由于可以进行内存碎片的整理，也有利于老年代的大对象的存放。