1. 查找失效对象

1.1 引用计数法

        可以为每一个对象添加一个引用计数器，用于存储当前对象被几处引用。

        引用计数法简单高效，但无法解决循环引用问题，如A引用B，B又引用A，且这两个对象不再被其它对象引用，那么在使用引用计数法的情况下，这两个对象的引用数均为1，且无法减至0。

1.2 可达性分析算法

        可以通过一系列成为“GC Roots”的对象作为起始点，并从这些节点向下搜索，当一个对象到GC Roots不可达，则证明该对象不可用。

                            图1-1

        GC Roots对象包括下面几种：      

        o 虚拟机栈中引用的对象。

        o 方法区中类静态属性引用的对象。

        o 方法区中常量引用的对象。 

        o 本地方法栈中引用的对象。   

        一个对象要真正被清理，至少需要两次标记过程。

1.3 回收方法区

        方法区垃圾回收的效率与性价比都远低于堆内存的回收。

        主要回收两部分：废弃常量和无用的类。

2. 垃圾收集算法

2.1 标记-清除算法

                                            图2-1

        标记清除算法的标记阶段与清除阶段效率都不高，且会产生大量内存碎片。

2.2 复制算法

                                            图2-2

        将内存平分为两块，每次只使用其中一块。

        当一块内存快用完时，可将存活的对象复制到另一块上面，然后将刚才使用的内存一次性清理掉。

        该算法简单高效，且不会产生内存碎片，但由于有一半空闲内存，所以内存使用率不高。

        HotSpot中，新生代内存结构为 1 * Eden + 2 * Survivor，每次只使用Eden区和其中一块Survivor区，当发生回收时，会将Eden与在用的Survivor中的存活对象复制到另一块Survivor区中。

        根据HotSpot的内存结构，可见只有10%的内存(其中一块Survivor)被浪费，但此时有另一个问题，即实际情况下我们不能保证每次回收的存活对象都仅占内存的10%以下，所以当Survivor也不够用时，就需要依赖其它内存(老年代)做分配担保。

2.3 标记-整理算法

        在对象存活率高的情况下，复制算法需要进行较多的赋值操作，效率会变低，同时备用空间也是对内存的一种浪费。

        对于老年代，可能存在所有对象都存活的情况，所以直接使用复制算法是不合适的，所以出现了标记-整理算法。

                                                  图2-3

        首先，标记。(这里标记的可能是所有存活对象，而非被回收对象，因为接下来需要移动存活对象，而不是清理回收对象)

        然后，将存活对象向某一端移动，如图2-3，存活对象都会向上移动，其过程可能是所有存活对象依次在一端逐个覆盖。

        最终，直接清理掉端边界以外的内存。

参考文献：

        [1]周志明.深入理解Java虚拟机[M].北京：机械工业出版社，2018.61-72