判断对象是否应该被回收

引用计数法

引用计数法是为对象添加一个引用计数器，然后用一块额外的内存区域来存储每个对象被引用的次数，当对象每有一个地方引用它时，那我们对该对象的引用计数就会加1，反之每有一个引用失效时，我们对该对象的引用计数就会减1，当对象的被引用次数为0时，那么我们可以认为这个对象是不会被再次使用了，通过这种方式我们能快速直观的定位到这些可回收的对象，从而进行清理。
缺点
引用计数法虽然很直观高效，但是通过引用计数法是没办法扫描到一种特殊情况下的“可回收”对象，这种特殊情况就是对象循环引用的时候，比如A对象引用了B，B对象引用了A，除此之外他们两个没有被任何其他对象引用，那么其实这部分对象也属于“可回收”的对象，但是通过引用计数法是没办法定位的。
另外一个方面是引用计数法需要额外的空间记录每个对象的被引用的次数，这个引用数也需要去额外的维护。

可达性分析法

可达性分析法是通过以所有的“GC Roots”对象为出发点，如果无法通过GC Roots的引用追踪到的对象，那我们认为这些对象就不会再次被使用了,现在主流的程序语言都是通过可达性分析法来判断对象是否存活的。
哪些对象对象我们称之为”GC Roots”对象呢?
当然普通的对象肯定是不行的，如果要作为GC Roots 对象那么它自身肯定得满足一个条件，那就是他自己一定在很长一段时间内都不会被GC 回收掉。那么只有满足这个条件的对象才可能作为GC Roots了，GC Roots的类型大致如下：
1、虚拟机栈中的本地变量所引用的对象。
2、方法区中静态属性引用的对象。
3、方法区中常量引用的对象。
4、本地方法中(Native方法)引用的对象。
5、虚拟机内部的引用对象（类记载器、基本数据对应的Class对象，异常对象）。
6、所有被同步锁（Synchronnized）持有的对象。
7、描述虚拟机内部情况的对象（如 JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地缓存代码）。
8、垃圾搜集器所引用的对象。

三色标记法

我们把遍历对象图过程中遇到的对象，按“是否访问过”这个条件标记成以下三种颜色：

白色：尚未访问过。
黑色：本对象已访问过，而且本对象引用到的其他对象也全部访问过了。
灰色：本对象已访问过，但是本对象引用到的其他对象尚未全部访问完。全部访问后，会转换为黑色。

假设现在有白、灰、黑三个集合（表示当前对象的颜色），其遍历访问过程为：

初始时，所有对象都在【白色集合】中；
将GC Roots 直接引用到的对象挪到【灰色集合】中；
从灰色集合中获取对象：
3.1. 将本对象引用到的其他对象全部挪到【灰色集合】中；
3.2. 将本对象挪到【黑色集合】里面。
重复步骤3，直至【灰色集合】为空时结束。
结束后，仍在【白色集合】的对象即为GC Roots 不可达，可以进行回收。

注：如果标记结束后对象仍为白色，意味着已经“找不到”该对象在哪了，不可能会再被重新引用。
当Stop The World （以下简称 STW）时，对象间的引用是不会发生变化的，可以轻松完成标记。
而当需要支持并发标记时，即标记期间应用线程还在继续跑，对象间的引用可能发生变化，多标和漏标的情况就有可能发生。

标记-清除

特点： 简单、收集速度快，但会有空间碎片，空间碎片会导致后面的GC频率增加。
适合场景：只有小部分对象需要进行回收的，所以标记清除法比较适用于老年代的垃圾回收，因为老年代一般存活对象会比回收对象要多。

标记清除优势

标记清除法的特点就是简单直接，速度也非常块，适合存活对象多，需要回收的对象少的场景。

标记清除不足

1、会造成不连续的内存空间：就像上图清除后的内存区域一样，清除后内存会有很多不连续的空间，这也就是我们常说的空间碎片，这样的空间碎片太多不仅不利于我们下次分配，而且当有大对象创建的时候，我们明明有可以容纳的总空间，但是空间都不是连续的造成对象无法分配，从而不得不提前触发GC。
2、性能不稳定：内存中需要回收的对象，当内存中大量对象都是需要回收的时候，

标记-整理

特点： 相对于标记复制法不会浪费内存空间，相对标记清除法则可以避免空间碎片，但是速度比其他两个算法慢。
适合场景： 内存吃紧，又要避免空间碎片的场景，老年代想要避免空间碎片问题的话通常会使用标记整理法。

标记整理法的优势：

标记整理法是解决了标记复制法浪费空间、不适合存活对象多场景的短板，又解决了标记清除法空间碎片的短板，所以对于标记复制法不适合的场景，同时又不能忍受标记清除法的空间碎片问题，就可以考虑标记整理法。

标记整理法的不足：

没有任何一种算法是万能的，标记整理法看似解决了很多问题，但它本身存在很严重的性能问题，标记整理法是三种垃圾回收算法中性能最低的一种，因为标记整理法在移动对象的时候不仅需要移动对象，还要额外的维护对象的引用的地址，这个过程可能要对内存经过几次的扫描定位才能完成，同时还有清除对象的空座，既然做的事情这么多那么必然消耗的时间也越多。

标记-复制

特点：收集速度快，可以避免空间碎片，但是有空间浪费，存活对象较多的情况下复制对象的过程等会非常耗时，而且需要担保机制。
适合场景： 只有少量对象存活的场景，这也正是新生代对象的特点，所以一般新生代的垃圾回收器基本都会选择标记复制法。

标记复制法的优势：

标记复制法解决了标记清除法的空间碎片问题，并且采用移动存活对象的方式，每次清除针对的都是一整块内存，所以清除可回收对象的效率也比较高，但因为要移动对象所以这里会耗费一部分时间，所以标记复制法还效率还是会低于标记清除法。

标记复制法的不足：

1、会浪费一部分空间：通过上面的图我们也不难发现，总是会有一块空闲的内存区域是利用不到的，这也造成了资源的浪费。
2、存活对象多会非常耗时：因为复制移动对象的过程是比较耗时的，这个不仅需要移动对象本身，还需要修改使用了这些对象的引用地址，所以当存活对象多的场景会非常耗时，所以标记复制法比较适合存活对象较少的场景。
3、需要担保机制：因为复制区总会有一块空间的浪费，而为了减少浪费空间太多，所以我们会把复制区的空间分配控制在很小的区间，但是空间太小又会产生一个问题，就是在存活的对象比较多的时候，这时复制区的空间可能不够容纳这些对象，这时就需要借一些空间来保证容纳这些对象，这种从其他地方借内存的方式我们称它为担保机制。