这里主要分析"标记-清除"算法、"复制"算法、"标记-整理"算法、"分代收集"算法的思想、优缺点和应用场景。
一 标记-清除算法
1、算法思路
"标记-清除"（Mark-Sweep）算法是最基础的收集算法，之所以叫做最基础的收集算法，是因为很多收集算法都是
基于这种该算法思想对其不足进行改进得到的。顾名思义，"标记-清除"算法分为"标记"和"清除"两个阶段实现。
1）标记
首先标记出所有需要回收的对象，要宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程。
第一次标记
如果对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会被第一次标记
并且进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法。当对象没有覆盖finalize()方法，
或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，虚拟机将这两种情况都视为"没有必要执行"。
如果这个对象被判定为有必要执行finalize()方法，那么这个对象将会被放置在一个叫做F-Queue的
队列中，并在稍后由一个虚拟机自动建立的、低优先级的Finalizer线程去触发这个方法。
第二次标记
GC将对F-Queue队列中的对象进行第二次小规模标记；finalize()方法是对象逃脱死亡的最后一次机会：
如果对象在其finalize()方法中重新与引用链上任何一个对象建立关联，第二次标记时会将其移出"即将回收"的集合；
如果对象没有，也可以认为对象已死，可以回收了；
2）清除
两次标记后，还在"即将回收"集合的对象将被统一回收；
回收执行示意图
2、算法优点
实现简单。
3、算法缺点
该算法主要有两个缺陷，一个是效率问题，另外一个空间问题。
1）效率问题
标记和清除两个过程的效率都不高。
2）空间问题
标记清除之后会产生大量的不连续的内存碎片，空间碎片太多可能导致以后在程序运行过程中需要分配
较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另外一次垃圾收集动作。
4、算法应用场景
针对CMS收集器使用。
二 复制算法
"复制"(Copying)算法的出现，是为了解决"标记-清除"算法的效率问题。
1、算法思路
1）将可用内存按照容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。
2）当一块内存用完后，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用多的内存空间一次清掉。
这样使得每次都对整个半区进行内存回收，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。
复制算法示意图
2、算法优点
不会产生内存碎片，内存分配实现简单，高效。
3、算法缺点
1）空间浪费
可用内存缩减为原来的一半，太过浪费（解决：可以改良，不按1:1比例划分）；
2）效率随对象存活率升高而变低
当对象存活率较高时，需要进行较多复制操作，效率将会变低；
4、算法应用场景
现在商业虚拟机都采用这种收集算法来回收新生代，用该算法的垃圾收集器比较多，
如Serial收集器、ParNew收集器、Parallel Scavenge收集器、G1（从局部看）。
5、HotSpot对空间浪费的改良算法
1）弱代理论
分代垃圾收集基于弱代理论（weak generational hypothesis），具体描述如下：
.大多数分配了内存的对象并不会存活太长时间，在处于年轻代时就会死掉；
.很少有对象会从老年代变成年轻代；
IBM研究表明：新生代中98%的对象都是"朝生夕死"，所以不需要按照1:1的比例来划分内存空间；
2）HotSpot虚拟机新生代内存布局及算法
.将新生代内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间；
.每次使用Eden和其中一块Survivor；
.当回收时，将Eden和使用中的Survivor中还存活的对象一次性复制到另外一块Survivor；
.而后清理掉Eden和使用过的Survivor空间；
.然后就就接着使用Eden和那一块Survivor空间，每次重复回收时逻辑；
注意：HotSpot默认虚默认Eden和Survivor的大小比例是8:1，也就是每次新生代中可用内存空间为整个
新生代容量的90%（Eden 80% + 一个Survivor 10%），只有10%的内存会被"浪费"掉。
3）分配担保
如果另一块Survivor空间没有足够空间存放上一次新生代收集下来的存活对象时，
这些对象将直接通过分配担保机制（Handle Promotion）进入老年代；
三 标记-整理算法
复制收集算法在对象存活率较高时就要进行较多的复制操作，效率会降低。更关键的是，如果不想浪费50%
的空间，就需要额外的空间进行分配担保，以应对被使用的内存中所有对象都100%存活的极端情况，所以在
老年代一般不直接选用这种算法。
1、算法思路
"标记-整理"（Mark-Compact）算法的标记过程仍然与"标记-清除"算法一样，但后续步骤不是直接对回收对象进
行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后清理掉端边界以外的内存，"标记-整理"算法的执行示意图如下:
2、算法优点
1）不会像复制算法，效率随对象存活率升高而变低。
老年代特点：
对象存活率高，没有额外的空间可以分配担保；所以老年代一般不能直接选用复制算法；而选用标记-整理算法；
2）不会像标记-清除算法，产生内存碎片因为清除前，进行了整理，存活对象都集中到空间一侧；
3、算法缺点
主要是效率问题：除像标记-清除算法的标记过程外，还多了需要整理的过程，效率更低；
4、算法应用场景
很多垃圾收集器采用这种算法来回收老年代；如Serial Old收集器、G1（从整体看）；
四 分代收集算法
"分代收集"（Generational Collection）算法结合不同的收集算法处理不同区域。
1、算法思路
当前虚拟机的垃圾收集都采用"分代收集"算法，这种算法并没有什么新的思想，只是根据对象的
存活申请周期的不同将内存划分为几块，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。
java堆分为新生代和老年代。
1）新生代
在新生代中，每次垃圾收集都发现有大批量对象死去，只有少量存活，就选用复制算法，
只需要付出少量的存活对象的复制成本就可以完成收集。
2）老年代
在老年代中对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用"标记-清除"或"标记-整理"算法
来进行回收。
HotSpot虚拟机对新生代和老年代一般的内存划分示意图：
2、算法优点
可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法；
3、算法缺点
仍然不能控制每次垃圾收集的时间；
4、算法应用场景
目前几乎所有商业虚拟机的垃圾收集器都采用分代收集算法；如HotSpot虚拟机中全部垃圾收集器：
Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old、CMS、G1（也保留）；
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「街灯下的校草」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/yhl_jxy/article/details/80953776