1.为什么垃圾回收
在程序执行的过程中，会产生一系列的对象（占用内存的代表），这些都会存储在内存中。一部分对象在生命周期结束后，依然会占用一部分内存。这些占用内存却没有再次使用的对象，我们称之为“垃圾”，而对“垃圾”占用的内存的回收，就是垃圾回收。
内存泄漏：忘记释放一部分内存，导致那一部分内存不可用，并且占用着总的内存空间，如果这种情况一直存在着，那么就可能导致内存空间被占满，系统崩溃。
2.回收哪些内存
在JVM内存模型中，有三个是不需要进行垃圾回收的：程序计数器、JVM栈、本地方法栈。因为它们的生命周期是和线程同步的，随着线程的销毁，它们占用的内存会自动释放，所以只有方法区和堆需要进行GC 。
3.如何检测垃圾
（1）引用计数法：垃圾回收关注的是对于不会再次被使用的对象的内存回收，换一种说法，对于会被垃圾回收清理的对象（内存），不会再次的被其他对象引用。那么可以为每一个对象引入一个计数器，对于任意一个对象，每有一次对这个对象的引用，就将计数器加1；结束对这个对象的引用，再将计数器减1；一旦计数器归0，则表示这个对象可以被清除。这就是引用计数法 。
（2）可达性分析算法：以根集对象为起始点进行搜索，如果有对象不可达的话，即是垃圾对象。这里的根集一般包括java栈中引用的对象、方法区常量池中引用的对象。
4.常用的垃圾回收算法：
（1）Marking-Sweep（标记-清除法）
标记阶段：遍历所有的对象，在活动的对象头打上活动的标记
清除阶段：再次遍历对象，检查对象头，对于没有活动标记的对象，将其内存空间释放；对于有活动标记的对象，去掉标记
（2）Marking-Compat（标记-整理法）
标记-整理算法采用标记-清除算法一样的方式进行对象的标记，但在清除时不同，在回收不存活的对象占用的空间后，会将所有的存活对象往左端空闲空间移动，并更新对应的指针。标记-整理算法是在标记-清除算法的基础上，又进行了对象的移动，因此成本更高，但是却解决了内存碎片的问题。在基于Compacting算法的收集器的实现中，一般增加句柄和句柄表。
（3）复制
此算法把内存空间划为两个相等的区域，每次只使用其中一个区域。垃圾回收时，遍历当前使用区域，把正在使用中的对象复制到另外一个区域中。此算法每次只处理正在使用中的对象，因此复制成本比较小，同时复制过去以后还能进行相应的内存整理，不会出现“碎片”问题。当然，此算法的缺点也是很明显的，就是需要两倍内存空间。
（4）generation（分代）算法
分代的垃圾回收策略，是基于这样一个事实：不同的对象的生命周期是不一样的。因此，不同生命周期的对象可以采取不同的回收算法，以便提高回收效率。
分为年轻代，老年代，持久代。
新生代的回收算法：
包含有Enden、form survicor space、to survivor space三个区，绝大多数最新被创建的对象会被分配到这里，大部分对象在创建之后会变得很快不可达。
① 所有新生成的对象首先都是放在年轻代的。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象。
② 新生代内存按照8:1:1的比例分为一个eden区和两个survivor(survivor0,survivor1)区。一个Eden区，两个 Survivor区(一般而言)。大部分对象在Eden区中生成。回收时先将eden区存活对象复制到一个survivor0区，然后清空eden区，当这个survivor0区也存放满了时，则将eden区和survivor0区存活对象复制到另一个survivor1区，然后清空eden和这个survivor0区，此时survivor0区是空的，然后将survivor0区和survivor1区交换，即保持survivor1区为空， 如此往复。
③ 当survivor1区不足以存放 eden和survivor0的存活对象时，就将存活对象直接存放到老年代。若是老年代也满了就会触发一次Full GC，也就是新生代、老年代都进行回收。
④ 新生代发生的GC也叫做Minor GC，Minor GC发生频率比较高(不一定等Eden区满了才触发)。
老年代的回收算法：
① 在年轻代中经历了N次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到年老代中。因此，可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。
② 内存比新生代也大很多(大概比例是1:2)，当老年代内存满时触发Major GC即Full GC，Full GC发生频率比较低，老年代对象存活时间比较长，存活率标记高。
持久代的回收算法：
用于存放静态文件，如Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响，但是有些应用可能动态生成或者调用一些class，例如Hibernate 等，在这种时候需要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程中新增的类。持久代也称方法区。