垃圾回收可以分成两个阶段，分别是标记阶段和清除阶段，本章将重点讲解两个阶段各自使用的算法。标记阶段的任务是标记哪些对象是垃圾，标记算法包括引用计数算法和可达性分析算法。清除阶段的任务是清除垃圾对象，清除算法包括标记--清除算法、复制算法和标记--压缩算法。此外本章还将介绍分代收集算法、增量收集算法、分区算法和对象的finalization机制。
在堆里存放着几乎所有的Java对象实例，在GC执行垃圾回收之前，首先需要区分出内存中哪些是存活对象，哪些是已经死亡的对象。只有被标记为死亡的对象，GC才会在执行垃圾回收时，释放掉其所占用的内存空间，这个过程我们可以称为垃圾标记阶段。那么在JVM中究竟是如何标记一个死亡对象呢？简单来说，当一个对象已经不再被任何的存活对象继续引用时，就可以宣判为已死亡。判断对象存活一般有两种方式：引用计数算法和可达性分析算法。
引用计数算法引用计数算法(Reference Counting)比较简单，对每个对象保存一个整型的引用计数器属性，用于记录对象被引用的次数。对于一个对象A，只要有任何一个对象引用了A，则A的引用计数器就加1；当引用失效时，引用计数器就减1。只要对象A的引用计数器的值为0，即表示对象A不可能再被使用，可进行回收。引用计数算法的优点是实现简单，垃圾对象便于辨识，判定效率高，回收没有延迟性。但是引用计数算法也存在如下几个缺点：每个对象需要单独的字段存储计数器，这样的做法增加了存储空间的开销。每次赋值操作都需要更新计数器，伴随着加法和减法操作，这增加了时间开销。另外，引用计数器有一个严重的问题，即无法处理循环引用的情况。比如有对象A和对象B，对象A中含有对象B的引用，对象B中又含有对象A的引用。此时对象A和对象B的引用计数器都不为0，但是系统中却不存在任何第3个对象引用了对象A或对象B。也就是说对象A和对象B是应该被回收的垃圾对象，但由于垃圾对象之间互相引用，从而使垃圾回收器无法识别，引起内存泄漏，