Java虛擬機JVM垃圾收集算法有四種：標記-清除算法、複製算法、標記-整理算法以及分代收集算法。
標記-清除算法
這是JVM最基礎的垃圾收集算法。如下圖：
該算法分爲兩個階段：“標記”和“清除”。首先標記處所有需要回收的對象，然後統一清除被標記的對象。
該算法，標記和清除兩個階段的效率不高。此外，回收後會產生大量的不連續的內存碎片，分配較大對象時，無法找到足夠大連續內存，進一步會導致垃圾回收次數的增加。
複製算法
爲了解決標記-清除算法的效率問題，出現了複製算法，如下圖：
該算法的思想是將可用內存按容量劃分爲大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。當這塊的內存用完了，則將還存活的對象複製到另外一塊內存上去，然後再把剛使用過的內存空間一次清理掉。從而達到了每次垃圾回收時只是針對其中一塊，避免了產生內存碎片等情況。
該算法的代價是隻是使用了其中一塊的內存，代價有點高。
隨着研究的不斷髮現，商業虛擬機在該算法中不斷進行優化嘗試。比如在HotSpot虛擬機中，新生代中Eden和Survivor的大小比例爲8：:1，因爲新生代的對象需要回收的概率大（對象的生命週期短，存活率低），所以內存的可用率達到了90%（新生代分爲：Eden和兩塊Survivor）。每次都是把Eden和Survivor中存活的對象拷貝到另一塊Survivor中，然後清理掉Eden和Survivor空間。
標記-整理算法
當複製收集算法面對的回收對象爲存活率較高的情況時，要執行較多的複製操作，效率會變低。爲了提高這些對象垃圾回收效率，充分利用可用內存，標記-整理算法出現了。如下圖：
該算法集成了標記-清除和複製收集算法的優點。第一個階段仍是進行標記，第二個階段是把所有存活的對象都向一端移動，按順序排放，然後直接清理掉端邊界意外的內存。該算法避免了標記-清除的內存碎片問題以及複製算法的空間問題。該算法適合於老年代對象的回收。
分代收集
這是目前大多數虛擬機採用的垃圾回收算法。基於對象的生命週期劃分爲新生代、老年代以及持久代。比如新生代就採用複製收集算法，而老年代就採用標記-清除或者標記-整理算法。如下圖：
對於分代收集，虛擬機需要區分對象的分配年代，是放在新生代還是否放在老年代？。解決的辦法是：jvm爲每個對象定義了一個對象年齡計數器。如果對象在Eden出生並且經過第一次新生代GC（Minor GC）後仍然存活並且能被Survivor容納，則該對象將被移動到另一塊Survivor空間，並將對象年齡計數器加1。對象在Survivor區中每經歷過一次Minor GC，年齡計數器就加1，當它的年齡達到設定的閾值（默認是15）時，則被移動到老年代中。閾值的設置通過參數-XX：MaxTenuringThreshold設置。
當然，並不是一定達到閾值才被移動到老年代，爲了適應複雜的情況，動態的判定對象年齡，虛擬機規定：如果Survivor空間中相同年齡的所有對象大小的總和大於Survivor空間的一半，對象的年齡大於或者等於該年齡的對象就可以直接進入老年代，不必等到達到設定的閾值。
