在 Java 中，所有的对象都是要存在内存中的（也可以说内存中存储的是一个个对象），因此我们将内存回收，也可以叫做死亡对象的回收；

GC 回收的目标是堆上的对象；而栈中的局部变量会跟随栈帧的声明周期结束，静态变量生命周期是整个程序，因此都不需要 GC 回收；

GC 回收操作可分为两步——找到垃圾对象和回收垃圾对象

1. 找到垃圾对象

1）引用计数（Python 采用这种方式）

为 new 出来的对象，单独安排一块空间，保存计数器，表示有多少个引用指向该对象，当一个对象的引用计数器为 0，就可以视为垃圾了；

引用计数存在的问题：

a. 比较浪费内存

b. 存在循环引用问题，下面是个循环引用的示例：

public class Main {public Main t;public static void main(String[] args) {Main a = new Main();Main b = new Main();a.t = b;b.t = a;a = null;b = null;}
}

2）可达性分析（Java 采用这种方式）

有一个或一组线程，周期性的扫描代码中的所有对象（从一些特定的对象出发，尽可能的进行访问的遍历，把所有能够访问到的对象都标记为 "可达"，未被标记的对象则为 "垃圾"）；这些特定的对象称为 "GC Roots"，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径称之为 "引用链"，当一个对象到GC Roots 没有任何的引用链相连时(说明 GC Roots到这个对象不可达)，则该对象是不可用的，需要被回收；

在 Java 中，可作为 GC Roots 的对象包含以下几种

1. 虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象；
2. 方法区中类静态属性引用的对象；
3. 方法区中常量引用的对象；
4. 本地方法栈中 JNI(Native 方法)引用的对象；

2. 回收垃圾

1）标记清除

该算法分为 "标记" 和 "清除" 两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象；

缺点：

a. 效率问题：标记和清除这两个过程的效率都不高；

b. 空间问题：标记清除后会产生大量不连续的内存碎片，导致剩余的内存空间不连续，这可能会导致以后在程序运行中，需要分配较大对象时，无法找到足够连续的内存；

2）复制算法

"复制" 算法是为了解决 "标记，清理" 的效率问题。它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这块内存需要进行垃圾回收时，会将此区域还存活着的对象复制到另⼀块上面， 然后再把已经使用过的内存区域一次清理掉。（通过复制的方式，把有效的对象归类到一起，再统一释放剩下的空间）这样做的好处是每次都是对整个半区进行内存回收，不会出现内存碎片问题，此算法实现简单，运行高效。

缺点：

有效对象非常多时，复制拷贝的开销会非常大；

3）标记整理：

此算法的标记过程仍与 "标记，清除" 过程一致，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活对象都向一端移动，然后直接清理掉该端边界以外的内存；

1  √

2

3  √

4

5  √

6

如图，若 1,3,5是无效的垃圾，则经该算法整理后会变为：

2

4

6

 缺点：搬运的开销仍很大

4）分代回收算法（Java 采取的方式）

分代回收算法可以说是上述三种方法的结合体，通过区域划分，实现不同区域和不同的垃圾回收策 略，从而实现更好的垃圾回收。

该算法把 Java 堆分为新生代和老年代；其中新生代放新建的对象，老年代存放在经新生代的多次GC 之后还存活的对象；

新生代又分为 伊甸区和幸存区（又分为大小相等的两块）；

在新生代中，每次垃圾回收都有大批对象死去，只有少量存活，因此采用复制算法；

在伊甸区中，使用复制算法将有效对象复制到幸存区，然后将整个伊甸区释放；

在幸存区中，每次只使用其中一块，也使用复制算法，将活过 GC 的有效对象，拷贝到另一块幸存区，然后将该快幸存区释放；

而老年代中对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就采用 "标记-清理" 或者 "标记-整理" 算法；

当某个对象已经在幸存区存活很多轮 GC 之后，JVM 就认为该对象短时间内不会释放，会把该对象拷贝的老年代， GC 仍会使用标记算法扫描老年代，但是扫描老年代的频率会比扫描新生代的频率低很多；