最近笔者在学习JVM相关的知识，故写作此文来分享一下本人了解的一些垃圾回收算法。
标记回收算法
最基础的垃圾回收算法就是“标记-回收”算法(Mark-Sweep)算法，这是其它所有垃圾回收算法的基础，相当于内功，其它算法都是根据内功来发挥的外功。顾名思义，本算法需要先标记出所有需要回收的对象，待标记完成后，再统一回收所有被标记的对象。它的缺点很明显，首先是效率太低，标记和回收这两个过程的效率都不算太高；其次，因为需要回收的对象不一定是连续的（实际上往往都不是），因此会产生很多内存碎片，一旦需要分配一个较大的空间给某个新对象的时候，很可能就会因为没有足够的连续内存，从而再运行一次gc机制，其实也是影响程序的运行效率。
画一张图帮助理解一下对象占用内存的情况。
复制算法
CopyingGC算法是Marvin L.Minsky在1963年研究出来的算法，用来改进标记-回收算法。简单的说，就是把内存划分为两块（两块大小不一定要相等，事实上，也不建议相等，下面会详细说明），每次只使用其中的一块，当内存空间被占用完以后，就把尚在存活的对象存到另外的半区，再将当前半区已使用的内存空间一次清除掉。这样在分配内存时就不用考虑空间碎片，也不用使用空闲链表，避免了这类麻烦问题，只用移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，有效提高了效率。
现代的商业虚拟机大多数都是采用了复制算法，只不过不是狭义上的复制算法而已，而是采用了多空间复制算法，因为传统的复制算法会划出整个半区作为TO空间，这样做的成本未免太高了。IBM公司的研究表明，新生代内的大部分对象都是朝生夕死的，所以没有必要分配这么多内存空间去复制，而是将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空间，HotSpot虚拟机最初使用的就是这种内存分配方式。当需要回收内存的时候，就把Eden和Survivor中还存活着的对象一次性地复制到另一块Survivor上，最后清理掉Eden和Survior，HotSpot默认的Eden和Survivor比例是8:1:1，就是说，每次能使用90%的内存容量。当然，也可能会出现剩余10%的Survivor空间不够复制原有存活对象的情况，那就需要依赖其它内存（这里指老年代）进行分配担保（Handle Promotion)。通过分配担保机制，这些对象会直接进入老年代。实际上，说的再通俗一点，就是将Eden和一块有内容的Survivor上存活的对象，复制到没有内容的Survivor上，然后有内容的Survivor变成没有内容的Survivor，没有内容的Survivor变成有内容的Survivor。
标记-整理算法
虽然说复制算法效率很高，但这是在对象死亡很快的情况下，如果对象存活率较高，那就需要进行很多的复制操作，很影响效率。何况，还需要额外的空间进行分配担保，因此，老年代不能采用这种算法，老年代采用的是复制-整理算法(Mark-Compact)。
这种算法和标记-清除算法很像，唯一不同的是，当标记完成后，不是清理掉需要回收的对象，而是将所有存活的对象向一端移动，然后将边界以外的内存全部清理掉，这样可以有效避免空间碎片的产生。
分代算法
分代算法（Generational Collection），现代的虚拟机大都采用了这种gc回收算法，通过将内存根据存活时间的不同划分为不同代，来选择最合适的对象回收算法，一般来说是分为新生代和老年代。新生代的对象更新很快，朝生夕死，所以使用复制算法，老年代的对象存活率很高，所以采用标记/压缩算法。
最后，总结一下在JVM里面所使用的GC回收算法。
新生代串行收集/并行回收器：复制算法
老年代串行收集/并行回收器：标记/压缩算法
并行收集器：将串行收集器多线程化，回收策略和串行收集器一致，因此该收集器是新生代为复制算法，老年代为标记-压缩算法。
CMS收集器：Concurrent Mark Sweep,从名字就可以看出来用的是标记清除算法