一、GC要做的事
1、哪些內存需要回收，2、什么時候回收，3、怎么回收
二、如何確定內存垃圾
1、引用計數法：通過判斷對象的引用數量來決定對象是否可以被回收，任何引用計數為0的對象實例可以被當做垃圾收集
優：執行效率高，程序執行受影響小
缺：無法檢測出循環引用的情況，導致內存泄漏。eg：父對子有一個引用，子對父也有一個引用，所以兩個對象引用用不為0
2、可達性分析：判斷對象的引用鏈是否可達來決定對象是否可以被回收，通過GC Root到各對象是否可達來判斷
可作為GC Root的對象：虛擬機棧中引用的對象(棧幀中的本地變量表)，方法區中的常量引用的對象，方法區中的類靜態屬性引用的對象，本地方法棧中JNI(Native)的引用對象，活躍線程的引用對象。
三、垃圾回收算法
1、標記-清除算法：可達性分析
標記：從根集合進行掃描，對存活的對象進行標記，清除：對堆內存從頭到尾進行線性遍歷，回收不可達對象內存
2、復制算法：(新生代)
分為對象面和空閑面，對象在對象面上創建，存活的對象被從對象面復制到空閑面，將對象面所有對象內存清除。對象存活率低(新生代)
解決了碎片化問題，新生代中，對象存活率低，所以要復制的對象很少，此方法順序分配內存，簡單高效。存活率較高時就會力不從心
3、標記-整理算法：(老年代)
標記：從根集合進行掃描，對存活的對象進行標記，清除：移動所有存活的對象，且按照內存地址次序依次排列，然后將末端內存地址以后的內存全部回收。在標記-清除算法的基礎上，添加了移動的功能
4、分代手機算法：
按照對象生命周期的不同划分區域以采用不同的垃圾回收算法，提高jvm垃圾回收效率
GC 的分類：
（1/3堆內存空間）Minor GC：所有新生成的對象一般都在新生代
Eden(伊甸園), 80%，兩個Survivor區（from，to），10%
Eden中存儲對象，當達到閾值后(Minor次數)，會向任意一個Survivor區中存儲Eden中當前還存活的對象，清除Eden中所有對象，且年齡+1，此時當前區就成了from區，當下一次Eden又達到閾值，且當前Survivor區也達到了閾值，此時會向另外一個Survivor區存儲，年齡+1，另外一Survivor區就會變成from區。
對象如何晉升到老年代：
1、經歷一定Minor次數(默認15)依然存活的對象，2、Survivor區中存放不下的對象，3、新生成的大對象。
（2/3堆內存空間）Full GC：存放生命周期較長的對象
標記-清除算法，標記-整理算法
Full GC 和Major GC，Full GC 比Minor GC 回收效率慢，但執行頻率低。
觸發Full GC 的條件
老年代空間不足，永久代空間不足
四、垃圾收集器
CMS和Parallel Scavenge收集器不能共存，因為，Parallel Scavenge和G1使用的都是類似於框架，不能與CMS更好的共存
新生代垃圾收集器：
1、Serial收集器(-XX:+UseSerialGC,復制算法)
單線程收集，進行垃圾收集時，必須暫停所有工作線程
簡單高效，Client模式下的年輕代收集器
2、ParNew收集器(-XX:+UseParNewGC,復制算法)
多線程收集，其余的行為、特點和Serial收集器一樣
單核執行效率不如Serial(由於線程切換需要開銷)，多核下執行才有優勢
3、Parallel Scavenge收集器(-XX:+UseParallelGC,復制算法)
吞吐量= 運行代碼時間/(運行代碼時間+垃圾回收處理時間)
比起之前兩個關注用戶線程停頓時間，更關注系統的吞吐量
多線程下執行才有優勢，Server模式下的年輕代收集器
老年代垃圾收集器：
1、Serial Old收集器(-XX:+UseSerialOlaGC,標記-整理算法)
單線程收集，進行垃圾收集時，必須暫停所有工作線程
簡單高效，Client模式下的年輕代收集器
2、Parallel Old收集器(-XX:+UseParallelOldGC,標記-整理算法)
多線程，吞吐量優先
3、CMS收集器(-XX:+UseConcMarkSweepGC,標記-清除算法) 
G1和CMS的回收機制
G1同時回收老年代和年輕代，而CMS只能回收老年代，需要配合一個年輕代收集器。另外G1的分代更多是邏輯上的概念，G1將內存分成多個等大小的region，Eden/ Survivor/Old分別是一部分region的邏輯集合，物理上內存地址並不連續。