目录
1. 什么是GC
2. GC主要针对区域
3. Java如何判断对象是否存活
4. GC垃圾回收机制
4.1 标记-清除法
4.2 标记-整理法
4.3 复制算法
4.4 分代收集算法
5. 内存分配策略及垃圾回收过程
5.1 为什么新生代要有survivor区？
5.2 为什么要有两个survivor区？
5.3 拓展
6. 总结
1. 什么是GC
GC全名Garbage Collection，垃圾收集，垃圾回收，这是Java区别于C/C++的一点，有自动管理内存和垃圾清扫的机制，简单地说，该机制会对JVM中的内存进行标记，确定哪块内存需要被回收，按照一定的规则，自动回收，防止JVM内存出现溢出和泄露，所以Java不需要我们管理内存，正常情况下，内存也不会溢出。
2. GC主要针对区域
垃圾回收主要针对的区域是堆内存、方法区(JDK1.7及以前)，JDK1.8方法区取消，改为元数据区。
程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈，这几块内存空间，GC是不考虑的，因为它们与线程共生死，线程结束，这里的内存也将自动被释放。
3. Java如何判断对象是否存活
判断对象是否存活有两种算法：引用计数法、可达性分析算法
引用计数法： 给对象添加引用计数器，当一个地方引用，则计数器加1，反之减1，当计数器的值为0,则该对象为可回收对象
可达性分析算法： 通过一系列称为GC Roots的对象作为起点开始向下搜索，经过的路径叫做引用链，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链相连的话，该对象就为可回收对象。引用链说白了就是一个对象中引用另外一个对象。
在可达性分析算法中，判断对象真正死亡，需要进行二次标记，在第一次发现对象不可达后，会对对象进行一次标记，此时一次标记的对象会被放在等待回收的集合中，如果该对象所属的类重写了finalize()方法，且该方法没有被执行过，那么该对象会被取出放入专门的队列，顺序去执行finalize方法，如果被救活，则移除被回收内存，如果没被救活，则等待二次标记，被标记2此以后，就等待回收。如果第一次不可达标记后没能调用finalize()方法，那么该对象也直接被二次标记等待回收，finalize()方法可以理解为拯救对象的方法，在垃圾回收过程中，只会被执行一次。
GC Roots的对象可以是：
虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象(不理解的需要深度学习一下JVM内存结构)
方法区/元数据区中类的静态变量引用的对象
类的静态常量引用的对象
本地方法栈中本地方法引用的对象
4. GC垃圾回收机制
4.1 标记-清除法
该回收机制即为表面意思，先标记，然后把标记的内存回收，即释放。
该回收算法容易产生很多内存碎片，导致大的对象没有足够的连续内存，会触发GC。举例，该网格图为JVM堆内存，每块网格为一块内存，假设白色的格是通过标记清除法释放的内存
这么多被释放的且不连续的内存，称之为内存碎片，若此时我想创建一个需要三格连续内存的大对象，则依旧内存不够，从而再次触发GC，下次可能还会出现这种情况。
4.2 标记-整理法
标记整理法，与标记清除法一样，只不过是多了一个整理的步骤，在标记清除完之后，会将内存进行归整，使内存碎片能够连续，避免了标记清除回收算法的弊端
4.3 复制算法
复制算法，需要将内存分为两部分，每次只用一部分，例如两块内存为A、B，当A内存满了以后，将存活的对象规整地复制到B中，然后将A中全部清除，这种算法效率比较低。
4.4 分代收集算法
根据对象存活周期的不同，将内存划分为几个区域(年轻代，老年代，这个结构是不是特别熟悉呢？不熟悉也没关系，哈哈哈)，然后根据每个年代的特点，采用最适合的收集算法，例如年轻代，对象死亡率比较高，需要回收的内存比较多，所以可以用复制算法，老年代，对象死亡率比较低，如果采用复制算法，需要复制的存活对象比较多，效率会比较慢，况且，也没有那么多额外的空间进行复制，一般都采用标记清除法或者标记整理法。
5. 内存分配策略及垃圾回收过程
Hot Spot JVM堆内存被分为新生代和老年代，老年代又被分成三部分，一个Eden区，两个Survivor区，新创建的对象一般都在Eden区，(拓展小知识： Eden翻译过来是伊甸园，是传说中亚当夏娃造人的地方，所以新创建的对象来这里，哈哈哈哈)，触发新生代GC一般叫做Minor GC或Young GC，触发老年代GC一般叫做Full GC，下面为图示(图是别人的，很久之前存下来的了，忘记是从哪篇博客看的了）
偷偷告诉你，对象也是有年龄的，新生对象在新生代每熬过一次Minor GC，年龄就会涨一岁，当对象到达一定岁数后(默认15岁)，便会被移到老年代。
那么接下来有两个问题：为什么新生代中要有survivor区？为什么新生代要有两个survivor区？
5.1 为什么新生代要有survivor区？
为了防止频繁触发Full GC。Eden是用来放新生对象的，必然会很快存满，如果没有survivor，那么意味着每触发一次Minor GC，eden区的存活对象将被移入老年代，这样老年代会很快存满，然后就会触发Full GC，要知道，老年代的空间要比新生代空间大得多的，GC也会慢得多。
5.2 为什么要有两个survivor区？
用于复制算法的。最开始，新生对象会存在与Eden和Survivor From区，To为空，然后进行GC时，会将Eden中存活的对象复制到To区，From区的年纪未到的存活对象也会被复制到To区，如果到了年纪就会移入老年代，然后将Eden与From全部清除，如此反复。
5.3 拓展
在一些特定的时间点，Java虚拟机会进行一次彻底的垃圾回收（Full GC）。彻底回收时，垃圾收集器会对所有分配的堆内内存进行完整的扫描，在扫描期间，绝大部分正在运行的java线程都会被暂时停止。这意味着：这样一次垃圾收集对Java应用造成的影响，跟堆内内存所存储的数据的多少是成正比的，过大的堆内内存会影响Java应用的性能。感兴趣的朋友可以了解一下堆外内存，在这里我简单说一下：
为了防止堆内内存过大,导致在触发FullGC时程序卡顿以及操作系统对堆内内存的不可知性出现了堆外内存，堆外内存意味着把一些对象的实例分配在Java虚拟机堆内内存以外的电脑的直接物理内存区域。如此一来，对于大内存有良好的伸缩性，对与FullGC导致的停顿可以有所改善，并且在进程间可以共享，减少虚拟机间的复制。
6. 总结
以上为本人学习以来对GC的理解，目前深度也就这样了，学习这些东西，虽然我们可能并不能做JVM调优方面的工作，但是在生产环境出现一些OOM的情况是很常见的，如果我们对JVM都不了解，垃圾回收也不清楚，那么我们在面对一些OOM的情况时就会更加一头雾水。关于JVM内存分配的一些参数，例如-Xmx、-Xmn、-Xms、-XXSurvivorRatio。