JVM 垃圾回收有哪些算法？各自的优缺点是什么？

结论先行：三大基础算法是标记-清除、复制、标记-整理。现代收集器从不单用一种，而是分代混合：新生代存活率低用复制算法，老年代存活率高用标记-清除或标记-整理，兼顾吞吐、停顿与碎片控制。

三种算法对比

算法	思路	优点	缺点
标记-清除	先标记垃圾再统一清除	实现简单、不搬移对象	产生内存碎片，大对象可能无处安放
复制	存活对象整体复制到另一块空间	无碎片、分配只需移动指针	浪费空间（或需分配担保）；存活率高时代价大
标记-整理	标记后把存活对象向一端移动	无碎片、空间利用率高	移动对象需更新引用，停顿更长

分代视角再理解

• 新生代（Eden + 两个 Survivor）：对象朝生夕灭、存活率低，用复制算法；默认 Eden:Survivor = 8:1，一次 Minor GC 后存活对象进 Survivor，年龄达标（默认 15）晋升老年代。
• 老年代：对象存活率高，用标记-清除或标记-整理，避免复制大量存活对象。
• 触发时机：Eden 满触发 Minor GC（只回收新生代）；老年代/元空间不足或显式 System.gc() 会触发 Full GC（整堆清理，停顿更久）。
• 为何不统一算法：对象存活率随代龄变化极大，单一算法必然顾此失彼，分代正是按“多数会死 / 多数活着”分别选型。
• 空间担保：Survivor 放不下时，多出的存活对象会通过分配担保直接进入老年代，避免数据丢失。
• 收集器视角：Serial、Parallel、CMS、G1 只是把这些算法按代际组合封装，暴露给用户的是参数而非算法本身。

一句话记忆：标记-清除=只清不整（碎片多）；复制=搬活对象（耗空间）；标记-整理=挪活对象补坑（慢在搬移）。

public class PromotionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 大对象可能直接进入老年代（-XX:PretenureSizeThreshold 控制）
        byte[] big = new byte[8 * 1024 * 1024];
        big = null; // 失去引用，等待老年代 GC 回收
        // 可用 -XX:+PrintGCDetails 观察各区域回收与晋升日志
        // 组合调优：-Xmn256m -XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=15
    }
}

实战提醒：频繁 Minor GC 属正常，真正要盯的是 Full GC 频率与停顿；对象频繁晋升老年代，多半是 Survivor 过小或大对象过多。

常见追问 / 记忆点

• 记忆点：新生代=复制，老年代=标记-清除/标记-整理；本质是“时间、空间、碎片”三角权衡。
• 追问：为什么新生代敢用复制——因为每次 GC 存活对象极少，复制成本低。
• 追问：复制算法在存活率高时劣势明显，所以它只适合低存活率的新生代，老年代绝不使用。
• 追问：算法本身不能直接选，能选的是收集器（如 G1、CMS），收集器内部自动组合上述算法。