什么是垃圾回收？
垃圾回收（Garbage Collection，GC），顾名思义就是释放垃圾占用的空间，防止内存泄露。有效的使用可以使用的内存，对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清除和回收。
垃圾回收的常见算法：
引用计数法、标记清除法、标记压缩法、复制算法、分代算法
引用计数法：
给每个对象设置一个计数器，当有地方引用该对象时计数器+1，引用失效时计数器-1。用计数器是否为0来判断该对象是否可被回收。
优点：
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实时性较高，不用等到内存不够时才开始进行垃圾回收，运行时可以根据计数器是否为0来回收。
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在垃圾回收的过程中，应用无需挂起，如果申请内存时内存不足直接报outofmember错误。
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区域性，更新对象的计数器时，只是影响到该对象，不会扫描全部对象。
缺点：
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每次对象被引用时，都需要更新计数器有时间开销
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浪费CPU资源，即使内存够用，仍然在运行时进行计数器的统计
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无法解决循环引用的问题（最大的缺点）
我们来看下面这个例子：
public class ReferenceCountingGC {
public Object instance;
public ReferenceCountingGC(String name) {
}
public static void testGC(){
ReferenceCountingGC a = new ReferenceCountingGC("objA");
ReferenceCountingGC b = new ReferenceCountingGC("objB");
a.instance = b;
b.instance = a;
a = null;
b = null;
}
}
最后这两个对象都不能被访问了，但是由于他们相互引用导致计数器不为0，通过引用计数法永远无法通知GC收集器回收。
标记清除法
两个阶段：标记、清除
标记清除算法（Mark-Sweep）是最基础的一种垃圾回收算法，它分为两个阶段。先把内存中的对象进行标记，哪些属于可回收的标记出来，然后把这些垃圾清理掉，如上图所示。清理掉的内存空间就会变为未使用的内存区域。但是问题也很显而易见，存在内存碎片。
优点：
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解决了引用计算算法中的循环引用的问题，没有从root节点引用的对象都会被回收
缺点：
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效率较低，标记和清除两个动作都要遍历所有的对象，并且在GC是，需要停止应用程序，对与交互性要求比较高的应用而言这个体验是非常差的。
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碎片化严重
标记压缩算法
标记压缩算法是在标记清除算法的基础之上做了优化的算法。和标记清除算法一样，从根节点开始对对象的引用进行标记，然后将存活的对象压缩到内存的一端，然后清理边界以外的垃圾，从而解决了碎片化的问题。但是标记整理算法对内存变动更频繁，需要整理所有存活对象的引用地址，在效率上比复制算法要差很多。
复制算法
复制算法的核心就是，将内存空间化为等分的两块，每次只使用一块，垃圾回收时将正在使用的对象复制到另一个内存空间中，然后将该内存空间清空，交换两个内存的角色，完成垃圾回收。
这样使得每次都是对其中的一块进行内存回收，内存分配时也就不用考虑内存碎片等复杂情况，只要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。
缺点：
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效率问题： 在对象存活率较高时，复制操作次数多，效率降低
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空间问题：内存缩小了一半；需要额外空间做分配担保(老年代)
jvm中年轻代的内存空间使用的就是复制算法
分代算法
前面介绍的每一种算法都有自己的优缺点，谁都不能替代谁，所以根据垃圾回收对象的特点进行选择才是明智的选择。
分代算法中，把Java堆分为新生代和老年代，年轻代使用复制算法，老年代适合使用标记清除算法或者标记压缩算法。