基本术语
1.垃圾(Garbage)
就是需要被回收的对象
如果程序可能会直接或者间接地引用一个对象，那么这个对象就被视为“存活”，与之相反的，没有被引用到的就被视为“死亡”。将这些“死亡”对象找出来，然后作为垃圾进行回收，这就是GC的本质。
2.根（root）
就是判断对象是否可被引用的起始点。
至于哪里才是根，不同语言，不同编辑器都有不同的规定，但基本上是将变量和运行栈作为根。
三大基础GC算法
1.标记清除法/标记压缩法
标记清除是最早开发出的GC算法。原理非常简单，首先从根开始将可能被引用的对象用递归的方式进行标记，然后将没有标记到的对象作为垃圾进行回收。
图中显示了标记清除算法的大致原理，1阶段显示了随着程序运行而分配出一些对象的状态，一个对象对其他的对象引用。2阶段开始执行GC操作，从根开始对可能被引用的对象打上“标记”，大多数情况下，这种标记通过对象内部的标志（flag）来实现。3阶段，被标记的对象所引用的对象也打上标记，一直重复这样的操作，就可以把从根开始可能被间接引用到的对象都打上标记。此阶段为标记阶段。
标记阶段完成时，被标记的对象就被视为“存活”对象，4阶段把所有对象都扫描一遍，将没有被标记的对象进行回收，这一阶段为清除阶段。
在扫描的同时，还需要将存活的标记状态清理掉，以便下一次GC操作做好准备，标记清除的消耗时间和存活对象数与对象总数的总和相关。
标记压缩算法，是标记清除算法的变形，他不是将没被标记的对象清除，而是不断压缩。
2：复制收集算法
标记清除算法有一个很大的问题，在分配大量对象的时候，当存活很少一部分的时候，还是需要对全部对象进行一次扫描，就算是不能在用的也要进行扫描，所需要用到的时间大大超过必要值。复制收集算法则试图克服这一问题，在复制收集算法里，会从根结点开始把被引用和间接引用的对象复制到另外一个空间，然后把原空间给回收。
（1）为开始GC时候的内存状态，（2）在原对象空间以外再开辟了一个空间，然后把根引用到的对象（A）给复制过去，（3）把A所引用的对象也给复制过去，递归向下，把所有被根间接引用的对象都复制到新的空间内，而“死亡”对象就还留在旧空间内。（4）回收旧的对象空间，使用新的对象空间。这样就把所有的死亡对象都给释放掉了，留下的还存活的对象。
复制收集对比标记清除中，只有一开始标记的时候是需要递归遍历的，后面标记清除中的扫描所有的对象进行清除这步是不需要的。所有减少了不必要的扫描开销。
但是复制对象的内存开销会比较大，如果存活的对象比较多的情况下，这种算法就十分消耗内存。
还有一个好处就是，关系比较近的对象，可能会放在距离较近的内存空间，可以提高程序运行性能。
3：引用计数法
引用计数方式是GC算法中最简单，也是最容易实现的一种。它的原理：在每个对象中保存该对象的引用计数，当引用发生增减的时候对引用计数进行更新。当引用计数为0的时候，该对象将不被引用，因此可以释放相应的内存空间。
图中（1）部分中，记录着所有对象都保存着自己被多少个其他对象进行引用的数量。（2）中对象引用发生变化时，引用计数也跟着变化。当引用b到d的引用失效，d的引用就为0，将被回收，所以d所引用对象的引用计数也将相应的减少。（3）中对所有引用计数为0的对象进行释放。在这个GC过程中，不需要对所有的对象进行扫描。
在这个GC算法中当对象不被引用的瞬间就会被释放。在其他GC算法中，要预测对象是否能被释放是一个很困难的事，但是在引用计数中，当为0就能被释放了。而且这个释放操作是针对每个对象个别执行的，因此对比其他GC算法，中断时间也比较短。
引用计数最大的缺点就是，不能释放被循化引用的对象
如上图所示，三个对象没有被其他对象所引用，但是相互之间循环引用了。因此它们永远都不会被释放，
还有一个问题就是，必须在引用计数发生变化的时候做出正确的增减，如果出现问题，就会出现内存错误，少加了就会释放过早，多加了就会出现内存泄漏。
最后一个缺点，引用计数管理不适合并行处理，如果多个线程同时对引用计数进行更新，引用计数可能会产生不一致的问题。为了避免这种情况的发生，对引用计数的操作必须采用独占的方式来进行。如果引用操作频繁发生，每次都要使用加锁等并发控制机制的话，其开销也是不可小觑的