垃圾收集器有两个重要的功能：第一，先识别和标记死亡对象；第二，使用合理的垃圾回收算法回收垃圾。那常见的垃圾回收算法有哪些呢？HotSpot 官方默认的虚拟机采用的有什么哪种垃圾回收算法呢？接下来我们一起来看。
常见的垃圾回收算法有以下 4 个：
- 标记-清除算法；
- 复制算法；
- 标记-整理算法；
- 分代算法。
1.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：
从上图可以看出，标记-清除算法有一个最大的问题就是会产生内存空间的碎片化问题，也就是说标记-清除算法执行完成之后会产生大量的不连续内存，这样当程序需要分配一个大对象时，因为没有足够的连续内存而导致需要提前触发一次垃圾回收动作。
优点：实现简单。
缺点：产生不连续的内存碎片，如果程序需要分配一个连续内存的大对象时，就需要提前触发一次垃圾回收。
2.复制算法
复制算法是将内存分为大小相同的两块区域，每次只使用其中的一块区域，这样在进行垃圾回收时就可以直接将存活的东西复制到新的内存上，然后再把另一块内存全部清理掉。 这样就不会产生内存碎片的问题了，其执行流程如下图所示：
从上图可以看出：使用复制算法是可以解决内存碎片的问题的，但同时也带来了新的问题。因为需要将内存分为大小相同的两块内存，那么内存的实际可用量其实只有原来的一半，这样此算法导致了内存的可用率大幅降低了。
优点：执行效率高，没有内存碎片的问题。
缺点：空间利用率低，因为复制算法每次只能使用一半的内存。
3.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，不同的是后面的一个阶段，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。
4.分代算法
分代算法并不能是某种具体的算法，而是一种策略，我们就姑且称它为分代算法吧。目前 HotSpot 虚拟机使用的就是此算法，在 HotSpot 虚拟机中将垃圾回收区域堆划分为两个模块：新生代和老生代，如下图所示：
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。
小结
标记-清除算法效率较高，但存在内存碎片；复制算法效率最高，也没有内存碎片，但内存利用率不高，而标记-整理算法效率不算高，但不存在内存碎片，并且不存在内存利用率的问题；而 HotSpot 在 JDK 8 之前使用的是分代算法（分代策略），将垃圾回收区域分为新生代和老生代，新生代采用复制算法，老生代采用标记-清除或标记-整理算法。
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