标记清除算法

标记-清除（Mark-Sweep）算法属于早期的垃圾回收算法，它是由标记阶段和清除阶段构成的。标记阶段会给所有的存活对象做上标记，而清除阶段会把没有被标记的死亡对象进行回收。 而标记的判断方法就是前面讲的引用计数算法和可达性分析算法。 标记-清除算法的执行流程如下图所示：

效率问题：标记和清除两个过程效率都不高。
空间问题：标记清除后会产生大量不连续的内存碎片。

复制算法

为了解决标记-清除算法的效率和内存碎片问题，复制（Copying）收集算法出现了。它可以将内存分为大小相同的两块，每次使用其中的一块。当这一块的内存使用完后，就将还存活的对象复制到另一块去，然后再把使用的空间一次清理掉。这样就使每次的内存回收都是对内存区间的一半进行回收。

虽然改进了标记-清除算法，但依然存在下面这些问题：
优点：执行效率高，没有内存碎片的问题。
可用内存变小：可用内存缩小为原来的一半。
不适合老年代：如果存活对象数量比较大，复制性能会变得很差。

标记整理算法

标记-整理算法是由两个阶段组成的：标记阶段和整理阶段。其中标记阶段和标记-清除算法的标记阶段一样，标记-整理算法的后一个阶段不是直接对内存进行清除，而是把所有存活的对象移动到内存的一端，然后把另一端的所有死亡对象全部清除，执行流程图如下图所示：

优点：解决了内存碎片问题，比复制算法空间利用率高。
缺点：因为有局部对象移动，所以效率不是很高

由于多了整理这一步，因此效率也不高，适合老年代这种垃圾回收频率不是很高的场景。

分代算法

为什么要将堆分为新生代和老生代呢？
因为对象分为两种：绝大多数对象都是朝生夕灭的，也就是用完一次之后就不用了，而剩下一小部分对象是要重复使用多次的，将不同的对象划分到不同的区域，不同的区域使用不同的算法进行垃圾回收，这样可以大大提高 Java 虚拟机的工作效率。

不同区域不同算法在分代算法中对于不同区域采用的具体算法也是不同的，新生代存放的大部分数据是朝生夕灭的，所以新生代使用的是效率最高的复制算法；而老生代使用的是标记-清除或标记-整理算法，如果标记-清除可以满足需要那么就使用效率更好的标记-清除算法，如果标记-清除算法不能满足需要就使用标记-整理算法。