1. 什么是垃圾？
要确认一个对象是否为垃圾，可以从以下两个算法进行判断。
1.1 引用计数法
只要应用程序中持有该对象的引用，也就是该对象的引用计数不为0，就说明它不是垃圾。反之如果没有任何引用指针对其引用就说明是 垃圾。
注：这种算法有一个很明显的弊端，那就是两个对象中相互引用时，则不会被回收
1.2 可达性分析法
1.2.1 通过GC Root的对象，开始向下寻找，看某个对象是否可达。
1.2.2 能作为GC Root: 类加载器、Thread、虚拟机栈的本地变量表、static成员、常量引用、本地方法栈的变量等。
1.2.3 具体的有：
虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象。
方法区中类静态属性引用的对象。
方法区中常量引用的对象。
本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）引用的对象。
2. 什么是垃圾回收器，怎么回收垃圾？
2.1 垃圾回收器就是对JVM内存空间的无用对象的销毁并回收其占用的内存空间的一种机制。
2.2 什么时候进行垃圾回收？
GC是由JVM自动完成的，根据JVM系统环境而定，所以时机是不确定的。当然，我们可以手动进行垃圾回收，比如调 用System.gc()方法通知 JVM进行一次垃圾回收，但是具体什么时刻运行也无法控制。也就是说System.gc()只是通知要回 收，什么时候回收由JVM决定。
根据垃圾回收机制反推回来看就是：Eden区或者S区不够用了、Old区不够用了、方法区不够用了或者System.gc()方 法 的调用会引起垃圾回收。
2.3 垃圾怎么回收-回收算法
2.3.1 标记-清除
扫描内存空间并标记出要回收的对象，再对标记的对象进行回收，比较耗时。同时这种算法会造成很多空间碎 片、太多的空间碎片可能
导致后面需要分配较大对象时，找不到够大的连续内存而提前触发GC。
2.3.2 标记-整理
标记过程仍然与"标记-清除"算法一样，但是后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都 向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。
2.3.3 标记-复制
将内存划分为两块相等的区域，每次只使用其中一块，当其中一块内存使用完了，就将还存活的对象复制到另外 一块上面，然后把已经使用过的内存空间一次清除掉，缺点就是空间利用率低。
2.4 分代回收算法
2.4.1 新生代：适用标记复制算法，因为新生代的对象大多是朝生夕死的，存活率低，复制效率高
2.4.2 老年代：适用标记清除和标记整理算法，因为老年代的对象存活率高，使用复制算法效率反而更低，而且这种算 法需要浪费一半的内存空间，非常不适合在老年代中使用。
3. 有哪些垃圾回收器？
3.1 JVM中的垃圾回收器图览：
注：JDK11后引入了Zero GC，感兴趣的可以了解一下。
3.2 Serial
一种单线程收集器，不仅仅意味着它只会使用一个CPU或者一条收集线程去完成垃圾收集工作，更重要的是其在进行垃圾收集的时候需要暂停其他线程。
3.2.1 Serial优缺点：简单高效，拥有很高的单线程收集效率，但收集过程需要暂停应用线程。
3.2.2 算法：复制算法
3.2.3 应用：Client模式下的默认新生代垃圾收集器。
3.3 Serial Old
一种单线程收集器，执行过程和Serial一样。Serial Old是应用在老年代的收集器。采用“标记-整理算法”。
3.4 ParNew
一种多线程收集器，和Serial相比不同的就是采用多线程收集罢了。
3.4.1 算法：复制算法
3.4.2 ParNew优缺点：在多CPU时效率比Serial高，单核时比Serial效率差。
3.4.3 应用：Server模式下的默认新生代垃圾收集器
3.5 Parallel Scavenge
一种并行的多线程收集器，适用于新生代。Parallel Scavenge更关注系统的吞吐量。
3.6 Parallel Old
是 Parallel Scavenge老年代版本，采用标记整理算法，同样关注系统的吞吐量。
3.7 CMS
CMS是适用老年代的垃圾回收器，采用“标记-清除”算法。同时它采用“并发标记”和“并发整理”的工作机制使得在这两个个过程中可以和其他应用线程共同工作，降低了回收停顿时间。
3.7.1 优缺点：并发收集，低停顿时间；产生空间碎片，并发阶段会降低吞吐量。
3.7.2 CMS工作步骤图解
3.8 G1收集器
使用G1收集器时，Java堆的内存布局与就与其他收集器有很大差别，它将整个Java堆划分为多个大小相等的独立区域（Region），虽然还保留有新生代和老年代的概念，但新生代和老年代不再是物理隔离的了，它们都是一部分Region（不需要连续）的集合。每个Region大小都是一样的，可以是1M到32M之间的数值，但是必须保证是2的n次幂如果对象太大，一个Region放不下[超过Region大小的50%]，那么就会直接放到H中。设置Region大小：-XX:G1HeapRegionSize=M。所谓Garbage-Frist，其实就是优先回收垃圾最多的Region区域。
3.8.1 G1特性
（1）分代收集（仍然保留了分代的概念）
（2）空间整合（整体上属于“标记-整理”算法，不会导致空间碎片）
（3）可预测的停顿（比CMS更先进的地方在于能让使用者明确指定一个长度为M毫秒的时间片段内，消耗在垃圾收集上的时间不得超过N毫秒）。
3.8.2 Region图解
3.8.3 G1收集器工作流程图示：
初始标记：标记GCRoots能够关联的对象，并且修改TAMS的值
并发标记：从GCRoot出发进行可达性分析，找到存活对象
最终标记：修正并发标记阶段产生的数据差异
筛选回收：对各个Region的回收价值和成本进行排序，根据用户所期望的GC停顿时间制定回收计划。
3.9 Zero GC
这是JDK11后引入的收集器，不管是物理上还是逻辑上，ZGC中已经不存在新老年代的概念了会分为一个个page，当进行GC操作时会对page进行压缩，因此没有碎片问题只能在64位的linux上使用，目前用得还比较少。
3.9.1 ZGC特性
（1）可以达到10ms以内的停顿时间要求
（2）支持TB级别的内存
（3）堆内存变大后停顿时间还是在10ms以内
4. 垃圾回收器分类
4.1 串行收集器：Serial 及Serial Old，只有一个GC线程，用户线程暂停
4.2 并行收集器：Parallel Scanvenge、Parallel Old。吞吐量优先，多条GC线程并发，但用户线程暂停
4.3 并发收集器：CMS、G1，停顿时间优先，用户线程和GC线程同时执行，垃圾收集线程执行的时候不会停顿用户线程。
5. 垃圾回收器扩展
5.1 什么是停顿时间、吞吐量？
停顿时间：垃圾回收器进行垃圾回收终端应用执行响应的时间。
吞吐量：运行用户代码时间/（运行用户代码时间+垃圾收集时间）这两个指标是评价垃圾收集器性能的标准。
5.2 如何选择适合的垃圾收集器？
优先调整堆的大小让服务器自己来选择
如果内存小于100M，使用串行收集器
如果是单核，并且没有停顿时间要求，使用串行或JVM自己选
如果允许停顿时间超过1秒，选择并行或JVM自己选
如果响应时间最重要，并且不能超过1秒，使用并发收集器
5.3 什么时候选择G1收集器？
JDK9的默认垃圾收集器，适用新老年代。
（1）50%以上的堆被存活对象占用
（2）对象分配和晋升的速度变化非常大
（3）垃圾回收时间比较长
5.4 如何开启指定的垃圾收集器
使用-XX: +Use某某垃圾收集器这样子的配置信息。
6. 最后以一位大佬总结的垃圾回收器的图加深一下理解和记忆
