1. 为什么需要垃圾回收？
因为内存是有限的，在不断的分配内存空间而不回收的话内存迟早都会被消耗完，所以垃圾回收是必须的。
2. 触发GC 的条件：
1.GC在优先级最低的线程中运行，一般在应用程序空闲即没有应用线程在运行时被调用。
2.Java堆内存不足时，GC会被调用。
触发Full GC：调用Sytem.GC()；老年代空间不足时；GC担保失败：
2. GC 工作机制
1.引用计数法
给对象中添加一个引用计数器，每当一个地方引用这个对象时，计数器值+1；当引用失效时，计数器值-1。任何时刻计数值为0的对象就是不可能再被使用的。但是这种机制有一种比较致命的缺点：当两个对象互引用时，在遍历时可能会发生这两个对象引数永远不为0，则永远不会被删除。所以该机制在实际的Java中不会使用
2.可达性分析
这个方法的机制是通过一系列称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链（即GC Roots到对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。
能够作为GC Roots对象的有：虚拟机栈中引用的对象，方法区中的类静态属性引用的对象，方法区中常量引用的对象，本地方法栈中JNI引用的对象。
3.四种引用状态
强引用：只要强引用还存在，垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。如：Object obj = new Object()这类的引用
软引用：描述有些还有用但并非必需的对象。在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列进回收范围进行二次回收。 如SoftReference表示软引用。
弱引用：描述非必需对象。被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾回收之前，垃圾收集器工作之后，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。Java中的类WeakReference表示弱引用。
虚引用：在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知，被虚引用关联的对象，和其生存时间完全没关系。Java中的类PhantomReference表示虚引用
4.垃圾收集
标记—清除：程序暂停运行，启动GC，GC从堆或静态存储区开始遍历所有对象，判断对象是否“活”的对象，如果是活不删除，反之删除。判断是否“活”就是判断该对象是否有被其他对象引用，从链上去查找。当是活对象时，会给对象给个标记符号，死对象则不标记，遍历完后，第二次遍历时，只保留标记的对象，把所有没标记的对象都删除。
停止—复制：程序暂停运行，启动GC，GC从堆或静态存储区开始遍历所有对象，判断对象是否“活”的对象，如果是活不删除，反之删除。判断是否“活”就是判断该对象是否有被其他对象引用，从链上去查找。当是活对象时，GC会从另外堆里开避一个大空间，然后将活对象复制一份到新空间里，在复制时按着紧密排列，同时更新所有引用地址为新的地址，不活对象原封不动。遍历完后，再遍历一次，这次是将不活的对象彻底给删除。
优点：所有对象能够重新紧密排列，不会出现内存碎片，这对以后创建对象能提供更快的效率。
缺点：占用的内存空间大，要原对象的2倍空间；这种模式无论如何所有活的对象都要复制一份，假设遍历到最后，对象很稳定，只出现少量垃圾对象或者根本没垃圾对象，这时已经做了复制工作，浪费了资源。
标记—整理：标记-清除算法一样，不过不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活对象都向一端移动，然后直接清理掉边界以外的内存。
分代收集：根据各块的特点采用最适当的收集算法。大批对象死去、少量对象存活的（新生代），使用复制算法，复制成本低；对象存活率高、没有额外空间进行分配担保的（老年代），采用标记-清理算法或者标记-整理算法。
3. 垃圾收集器：
1.CMS 垃圾收集器：获取最短回收停顿时间为目标的收集器。使用标记 - 清除算法。
初始标记(标记GCRoots能直接关联到的对象，时间很短)-> 并发标记(进行可达性分析过程，时间很长)-> 重新标记->并发清除(回收内存空间，时间很长)
2.G1收集器
并行和并发：使用多个CPU来缩短Stop The World停顿时间，与用户线程并发执行
分代收集：独立管理整个堆，但是能够采用不同的方式去处理新创建对象和已经存活了一段时间、熬过多次GC的旧对象，以获取更好的收集效果
空间整合：基于标记 - 整理算法，无内存碎片产生。