1.1什么是垃圾回收机制？
在程序运行期间，用来回收堆内产生了很多对象却不在使用的"垃圾"。让堆内的空闲空间更大
1.2垃圾回收机制执行过程中需要识别哪些对象是不使用的、在合适的时机去清除、用合适的算法去清除。
识别不再使用对象的方法
1、引用计数法：给每个对象一个计数器，有引用就+1，引用失效就-1，当计数器为0的时候，就是表示不再使用的对象；该方法优点是简单，缺点是不是满足以上条件就是代表废对象，比如对象a引用对象b，对象b引用对象a，两个计数都为1，但是两者都不被任何一个对象引用，却无法收回
2、可达性分析法：通过一系列GC-ROOT（根对象）为起点，线下开始搜索，走过的路径叫引用链，如果一个GC-ROOT没有任何引用链相连，则代表是废对象，可以回收
GC-ROOTS包含：
方法区中静态属性引用的对象、常量引用的对象、本地方法栈引用的对象、活跃的线程、虚拟机栈中引用的对象。
在合适的时机清除垃圾
GC不是一直在工作，它是有自己的触发条件的，主要是两类：一类是创建的对象充满了新生代堆频率快，速度快；第二类是老年代被充满时，频率低，速度慢，会导致STW。
用合适的算法去清除
1、标记-清除算法：先标记所有要回收的对象，再统一清除所有被标记的对象；优点是算法简单，缺点是标记和清除过程效率不高；在清除的时候会产生大量碎片
2、复制算法：将内存容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这一块用完了，就将还活着的对象复制到另外一块，然后把已经使用过的空间内存一次性清理掉；优点是实现简单运行效率高，没有内存碎片；缺点是可用内存缩小为原来的一半，浪费有点多，用于新生代多一点。
3、标记-整理算法：标记过程与标记-清除算法一样，但不直接清理，而是让所有存活的对象都向一端移去，然后直接清除掉端边界以外的内存。优点是没有内存碎片，缺点是移动对象成本相对较高。
4、分代收集法（JVM实际采用）：该算法是把内存分为几个区域，每个区域使用最适合的算法。
1.3垃圾回收机制的代价（STW）
定义：当进行垃圾回收的时候，除了垃圾线程之外，其他的工作线程都被暂停掉。
影响：STW的长短直接影响到程序的响应速度
优化STW
方式1：分代收集-缩小STW的范围：JVM把内存分为新生代和老年代，避免每次GC都扫描整个堆，使扫描新生代的频率高，减少STW。
方式2：并行收集-加速STW的过程：在STW干活期间，启动多个GC线程工作，减少STW时间时间，代价是需要多核cpu，线程切换有开销，使用于追求高吞吐量的后台计算任务，可接受短暂的STW.
方式3：并发标记-让STW几乎消失：GC线程和应用程序线程尽量同时进行。
方式4：增量收集--化整为零：不再一次要求一次性回收整个新生代或老年代，G1把整个堆划分为诸多小块。它每一次只选一部分垃圾最多的小块进行回收；代价：回收的吞吐量可能会有点下降，但停顿时间变得可控且可预测。
方式5：无停顿收集器
通过指针染色、读屏障、染色指针等先进技术，使得绝大多数垃圾回收阶段都能于应用线程并发进行，甚至连对象移动都可以并发进行；代价实现复杂，对cpu有一定额外开销。
1.4在实际中如何减少STW
1、合理设置堆大小：太小容易触发GC，太大容易使STW时间增加；原则需要找到平衡点，根据业务特性调整。一般建议不超过32G（G1）。
2、调整新生代和老年代比例
如果业务中临时对象非常多，适合增大新生代，让这些对象在Min GC中快速消亡，避免过早进去老年代引发full GC,
3、设置大对象阈值
如果程序经常创建大对象（大数组），可以设置这个参数，让大对象直接进入老年代，避免Edent区和Surivivor区之间复制产生大量内存拷贝开销
4、选择合适的GC收集器
响应速度优先（低延迟）：web应用、游戏服务器、交易系统->选择（G1）JDK9默认，CMS（jdk常用,或ZGC。
吞吐量优先（高计算）：后台数据分析、科学计算-->选择ParallelGC(JDK8默认)
5、使用CMS时候预防碎片化
6、代码层面优化
避免在频繁调用的方法中创建大量临时对象，减少GC压力；合理使用对象池，服用对象，避免频繁创建和销毁；注意显式调用System.gc：会触发FullGC