Java垃圾回收是指在Java虚拟机运行时，对无用对象所占用的内存进行回收，以便为新的对象腾出空间。Java虚拟机中垃圾回收是一种自动化的过程，它不需要程序员手动干预，但是程序员可以通过代码的方式对垃圾回收过程进行影响。
在Java虚拟机对内存进行垃圾回收时，需要选择一个合适的垃圾回收算法。目前Java垃圾回收算法主要有以下几种：标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法和分代算法。
标记-清除算法是最基本的垃圾回收算法，其核心思想是将所有的内存块分为标记区和未标记区，回收时，先对所有的内存块进行标记，然后对所有未标记的内存块进行回收，达到释放内存的目的。该算法的优点是实现简单，缺点是容易产生内存碎片，影响内存的连续性。
复制算法主要是应用于年轻代中，其核心思想是将原始内存分为两块，每次只使用其中的一块，当一部分内存使用完毕后，将其里面的存活对象复制到另一块内存中，然后将原来那部分内存全部清空，达到了释放内存的目的。该算法的优点是实现简单，回收高效，缺点是需要开辟两倍的空间，适用于内存较小的情况。
标记-整理算法是标记-清除算法的改进版本。该算法在移动标记区域的同时，整理出一个连续的空闲内存块，所有的对象都向这个方向移动。该算法的优点是解决了产生内存碎片的问题，缺点是实现比较麻烦。
分代算法主要是应用于年轻代和老年代的垃圾回收。该算法基于一个事实，即大部分对象的生命周期都比较短暂，在年轻代中进行频繁的内存回收，而老年代中存储的对象生命周期长，较少进行回收。因此，基于这个事实，该算法分别针对年轻代和老年代采用不同的垃圾回收策略。其中，年轻代采用复制算法，老年代采用标记-整理算法或标记-清除算法。
当在Java虚拟机中执行一个程序时，JVM会为程序运行分配一块内存。假设在程序运行过程中，年轻代中的某一块内存已使用完毕，此时年轻代需要进行一次垃圾回收，此时JVM会使用复制算法进行内存回收。其回收过程如下：
复制算法的优点是垃圾回收高效，回收速度较快，但其缺点是需要开辟两倍的空间，适用于内存较小的情况。内存变化如下图所示：
+-----------------------+
| old-gen |
+-----------------------+
| survivor-to-space |
+-----------------------+
| survivor-from-space |
+-----------------------+
| eden-space |
+-----------------------+
JVM中，老年代中的垃圾回收一般使用标记-清除算法或标记-整理算法，算法的选择取决于具体的对象分配情况。同时，标记-整理算法是标记-清除算法的改进版本，在执行过程中不会产生内存碎片。
在老年代中，一般采用分代算法，即将年轻代和老年代分别进行垃圾回收，因为大多数对象在分配后，会经历短时期的使用，并且在这个时间段内，生命周期相对比较短暂。
标记-整理算法中的垃圾回收过程如下：
标记-整理算法的优点是没有内存碎片的问题，缺点是实现比较麻烦。内存变化如下图所示：
+-----------------------+
| non-continuous |
| memory blocks |
+-----------------------+
| continuous memory |
| blocks after |
| defragmentation |
+-----------------------+
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