垃圾回收三大步骤：判断是不是垃圾(垃圾判断算法) -> 标记需要回收的垃圾(三色标记) -> 回收垃圾(垃圾回收算法)。
一、如何判断是不是垃圾（垃圾判断算法）？
（1）引用计数器算法：对象中记录引用次数(引用就++，引用失效--)，此方式无法判断循环依赖的引用问题。
（2）可达性分析算法：将一些对象作为GC根向下搜索，无法被搜索到的说明无引用可回收。
GC根：比如栈帧中本地变量表引用的对象、方法区静态属性或常量引用的对象、本地方法(Nativie)栈引用的对象等等。
二、如何标记需要回收的垃圾（三色标记）？
（一）三色标记四个步骤
a. 初始标记阶段：STW，只标记GC根直接关联的对象，耗时极少。
b. 并发标记阶段：由GC根依次向下标记所有关联的对象，可达为存活对象，不可达为可回收对象。
c. 重新标记阶段：STW，标记新建的对象引用（GMC收集器通过读写屏障+增量更新记录新建的引用对象）。
d. 清除标记阶段：GC线程与用户线程并发清理被标记的垃圾对象。
- 白色：尚未被GC扫描过的对象；
- 灰色：被CG访问过但其直接引用的对象未被访问过（不可回收，全部访问后变成黑色）；
- 黑色：被GC访问过且其直接引用的对象也全都被访问过（非垃圾对象）。
（二）三色标记的问题
- 多标：A→B→C，A黑B灰C白时，A→B引用断了。（不用考虑，因为下一次可能被CG）
- 少标/漏标：A→B，A黑B黑时，突然新增了B→C。（C变成浮动垃圾了）
(少标/漏标)解决方案：
- 读屏障+重新标记：并发结束后STW重新标记新增的引用；
- 写屏障+增量更新：将新增的引用加入待扫描的集合中；
- 写屏障+原始快照：引用关系变化时记录之前的引用关系快照，扫描旧的对象再次标记。
三、如何回收垃圾（垃圾回收算法）？
（一）垃圾回收的算法
- 标记-清除算法：效率低、容易产生大量空间碎片；
- 标记-复制算法：无碎片、但浪费一半的内存；（新生代回收算法）
- 标记-整理算法：先标记对象，然后让存活对象向一端移动，最后清理掉存活对象边界外的内存；
- 分代收集算法：内存划分为新生代（1/3）和老年代（2/3），新生代采用标记-复制算法，老年代采用标记-整理/清除。
（二）分代收集算法
新生代默认内存分配比：Enden:From:To=8:1:1；
进入老年代条件：
（1）15次GC依旧存活的对象；
（2）大对象：大小占Eden区的一半；
（3）空间分配担保：检查老年代最大可用内存是否大于新生代所有对象之和，成立(未开启则Full GC)则检查老年代空间是否大于历史晋升对象的平均大小，是则Minor GC；
（4）动态年龄判断：Survivor区(From或To)相同年龄对象的大小>Survivor区的一半，年龄大于此值的可以直接进入老年代。
老年代和新生代之间引用的解决方案：记忆集（卡表）。
四、垃圾收集器
（一）G1垃圾收集器
G1将堆分成很多个Region，每个Region只有在使用时才会确定其唯一角色（Eden、From/To、Old区、humongous区）
回收某个region的价值大小 = 回收获得的空间大小 + 回收所需时间。
（二）ZGC垃圾收集器
ZGC：Region分为小、中、大三种，染色指针。
染色指针：对象的三色标记状态（Marked0、Marked1）、是否进入了重分配集（Remapped）、是否需要通过 finalize 方法来访问到（Finalizable）。
