一、GC要做的事
1、哪些内存需要回收，2、什么时候回收，3、怎么回收
二、如何确定内存垃圾
1、引用计数法：通过判断对象的引用数量来决定对象是否可以被回收，任何引用计数为0的对象实例可以被当做垃圾收集
优：执行效率高，程序执行受影响小
缺：无法检测出循环引用的情况，导致内存泄漏。eg：父对子有一个引用，子对父也有一个引用，所以两个对象引用用不为0
2、可达性分析：判断对象的引用链是否可达来决定对象是否可以被回收，通过GC Root到各对象是否可达来判断
可作为GC Root的对象：虚拟机栈中引用的对象(栈帧中的本地变量表)，方法区中的常量引用的对象，方法区中的类静态属性引用的对象，本地方法栈中JNI(Native)的引用对象，活跃线程的引用对象。
三、垃圾回收算法
1、标记-清除算法：可达性分析
标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记，清除：对堆内存从头到尾进行线性遍历，回收不可达对象内存
2、复制算法：(新生代)
分为对象面和空闲面，对象在对象面上创建，存活的对象被从对象面复制到空闲面，将对象面所有对象内存清除。对象存活率低(新生代)
解决了碎片化问题，新生代中，对象存活率低，所以要复制的对象很少，此方法顺序分配内存，简单高效。存活率较高时就会力不从心
3、标记-整理算法：(老年代)
标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记，清除：移动所有存活的对象，且按照内存地址次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收。在标记-清除算法的基础上，添加了移动的功能
4、分代手机算法：
按照对象生命周期的不同划分区域以采用不同的垃圾回收算法，提高jvm垃圾回收效率
GC 的分类：
（1/3堆内存空间）Minor GC：所有新生成的对象一般都在新生代
Eden(伊甸园), 80%，两个Survivor区（from，to），10%
Eden中存储对象，当达到阈值后(Minor次数)，会向任意一个Survivor区中存储Eden中当前还存活的对象，清除Eden中所有对象，且年龄+1，此时当前区就成了from区，当下一次Eden又达到阈值，且当前Survivor区也达到了阈值，此时会向另外一个Survivor区存储，年龄+1，另外一Survivor区就会变成from区。
对象如何晋升到老年代：
1、经历一定Minor次数(默认15)依然存活的对象，2、Survivor区中存放不下的对象，3、新生成的大对象。
（2/3堆内存空间）Full GC：存放生命周期较长的对象
标记-清除算法，标记-整理算法
Full GC 和Major GC，Full GC 比Minor GC 回收效率慢，但执行频率低。
触发Full GC 的条件
老年代空间不足，永久代空间不足
四、垃圾收集器
CMS和Parallel Scavenge收集器不能共存，因为，Parallel Scavenge和G1使用的都是类似于框架，不能与CMS更好的共存
新生代垃圾收集器：
1、Serial收集器(-XX:+UseSerialGC,复制算法)
单线程收集，进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程
简单高效，Client模式下的年轻代收集器
2、ParNew收集器(-XX:+UseParNewGC,复制算法)
多线程收集，其余的行为、特点和Serial收集器一样
单核执行效率不如Serial(由于线程切换需要开销)，多核下执行才有优势
3、Parallel Scavenge收集器(-XX:+UseParallelGC,复制算法)
吞吐量= 运行代码时间/(运行代码时间+垃圾回收处理时间)
比起之前两个关注用户线程停顿时间，更关注系统的吞吐量
多线程下执行才有优势，Server模式下的年轻代收集器
老年代垃圾收集器：
1、Serial Old收集器(-XX:+UseSerialOlaGC,标记-整理算法)
单线程收集，进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程
简单高效，Client模式下的年轻代收集器
2、Parallel Old收集器(-XX:+UseParallelOldGC,标记-整理算法)
多线程，吞吐量优先
3、CMS收集器(-XX:+UseConcMarkSweepGC,标记-清除算法) 
G1和CMS的回收机制
G1同时回收老年代和年轻代，而CMS只能回收老年代，需要配合一个年轻代收集器。另外G1的分代更多是逻辑上的概念，G1将内存分成多个等大小的region，Eden/ Survivor/Old分别是一部分region的逻辑集合，物理上内存地址并不连续。