JVM的垃圾收集算法，最终是要由垃圾收集器实现的。不同厂商、不同版本的虚拟机的垃圾收集器实现差别很大。本文只介绍HotSpot中的垃圾收集器，包括：串行收集器、并行收集器、新生代Parallel Scavenge收集器、CMS、G1。
一、整体介绍
在新生代工作的收集器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge
在老年代工作的收集器：CMS、Serial old、 Parallel old
同时工作在新生代和老生代的实用的收集器目前只有G1收集器，自JDK9以后G1收集器是默认收集器。
新生代的收集器和老年代的收集器，是要配合使用的，而且配合选择上是有一定要求的。如上图中，新生代和老年代收集器能用钱连接在一起的，就是可以配合使用的。此外可以使用Serial old给CMS做备用收集器，当CMS不能工作的时候，切换到Serial old处理。
二、串行收集器
Serial收集器/Serial Old收集器是单线程的收集器，在垃圾收集时，只启一个GC线程进行回收，暂停所有用户线程，会Stop-the-World。
它的优点是简单，对于单cpu，由于没有多线程交互的开销，可能更高效，是Client模式下的默认新生代收集器。
三、并行收集器
ParNew收集器，只用于新生代，使用多线程进行垃圾回收，在垃圾收集时，一样会Stop-the-World。
在并发能力好的CPU环境里，它停顿的时间要比串行收集器短；但对于单CPU或并发能力较弱的CPU，由于多线程的交互开销，可能比串行回收器更差。它是Server模式下首选的新生代售后机器，且能（实际上也只能）和CMS收集器配合使用，只要启用了CMS收集器，新生代就会自动使用ParNew收集器。
可以通过-XX:ParallelGCThreads指定线程数，最好与CPU数量一致。
四、Parallel Scavenge收集器
新生代Parallel Scavenge收集器，对应老年代使用Parallel Old收集器。Parallel Scavenge收集器也是使用复制算法的并行收集器，和ParNew很类似，但更关注吞吐量，能最高效率的利用CPU，适合运行后台应用。
五、CMS（Concurrent Mark and Sweep 并发标记清除）收集器
CMS收集器与前面的收集器有很大不同，它是真正GC线程和用户线程能并发的收集器。前面讲的并行收集器只是GC线程并行，垃圾收集时还是要停止全部用户线程。Serial old将作为CMS发生错误的备用收集器。CMS收集器是JDK8的默认收集器。
CMS收集器工作的时候分成四个大的步骤：
1.初始标记：只标记GC Roots能直接关联到的对象；
2.并发标记：进行GC Roots Tracing的过程；判断哪些对象是垃圾对象；
3.重新标记：修正并发标记期间，因程序运行导致标记发生变化的那一部分对象；
4.并发清除：并发回收垃圾对象。并发清理后还有一个“重置线程”小动作，重置一下状态。
优点是并发执行，停顿时间少。
缺点是：1、并发执行，对CPU资源压力大；
2、无法处理在并行回收过程中产生的垃圾，可能导致FullGC
3、采用的标记清除算法会导致大量碎片，从而在分配大对象时可能触发FullGC
有一些参数可以设置，比如-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction用来设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后触发回收，默认80%
六、G1（Garbage-First）收集器：
G1收集器是一款面向服务端应用的收集器，与其它收集器相比，具有如下特点：
1.G1把内存划分成多个独立的区域(Region)
2.G1仍采用分代思想，保留了新生代和老年代，但它们仅是逻辑概念，不再是物理隔离的，而是一部分Region的集合，且不需要Region是连续的
3.G1能充分利用多CPU、多核环境硬件优势，尽量缩短STW
4.G1整体上采用标记-整理算法，局部是通过复制算法，不会产生内存碎片，因此不会因为分配大对象导致FullGC的发生。一般情况下G1是不会发生FullGC的
5.G1的停顿时间可预测，能明确指定在一个时间段内，消耗在垃圾收集上的时间不能超过多长时间
6.G1跟踪各个Region里面垃圾堆的价值大小，在后台维护一个列表，每次根据允许的时间来回收价值最大的区域，从而保证有闲时间内的高效收集。G1的回收叫MixedGC，会回收整个新生代及部分价值较高的老年代
G1跟CMS收集器相似，工作的时候也分成四个大的步骤：
1.初始标记：只标记GC Roots能直接关联到的对象；
2.并发标记：进行GC Roots Tracing的过程；判断哪些对象是垃圾对象
3.最终标记：修正并发标记期间，因程序运行导致标记发生变化的那一部分对象。（类似CMS的重新标记）
4.筛选回收：根据时间来进行价值最大化的回收。这一步并不是要把所有垃圾都收集完，而是根据时间要求，收集回收价值最大的区间
回收过程如下图所示：
回收前：
回收后：
G1收集器也有一些参数可以设置，比如下面两个，其它参数参见JVM规范。
可通过-XX:MaxGCPauseMillis设置最大GC停顿时间，这是个软目标，JVM将尽可能（但不保证）停顿小于这个时间
可通过-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent设置堆占用了多少的时候触发GC，默认为45%
