一、垃圾回收器概述
Java 的垃圾回收机制可以自动回收程序中不用的对象，使开发者从手动释放内存的繁琐任务中解脱出来。Java垃圾收集器运行于Java虚拟机中，负责回收内存中的无用对象。
Java垃圾回收器设计的重要目标是减少内存泄漏问题，提高内存使用效率和程序执行效率。但是各个垃圾回收器的实现方式都不同，因此也会有各自的优缺点。
二、内存管理
Java堆是Java虚拟机中内存管理的主要组成部分。Java堆内存中存储着各个线程所需的对象。
public class Demo {
private Object obj = new Object();
public void method() {
Object newObj = new Object();
}
}
在JVM启动后，会先根据-Xms参数配置的大小来初始化一个Java堆，这个堆被等分为了新生代和老年代两个部分。新生代又被进一步分为了Eden区和两个Survivor区。大部分的对象都是在新生代中被分配，当新生代内存不足时，会触发Minor GC；而老年代主要存储程序中生存较久的对象，当老年代内存不足时，会触发Full GC。
三、垃圾回收算法
目前Java中常见的垃圾回收算法有标记-清除算法（Mark-Sweep）、复制算法（Copy）、标记-整理算法（Mark-Compact），以及最近常用的分代回收算法（Generational GC）。
如下是一个简单的Mark-Sweep算法的代码实现：
public class MarkSweep {
void markAndSweep() {
Set liveObjects = new HashSet<>();
// 标记所有存活的对象
mark(liveObjects);
// 清除所有未标记的对象
sweep(liveObjects);
}
void mark(Set liveObjects) {
// 标记存活对象
}
void sweep(Set liveObjects) {
// 清除未标记的对象
}
}
四、常用垃圾回收器
1. Serial收集器
Serial收集器是最古老，也是最基础的收集器。它使用了单线程进行垃圾回收，属于串行收集。它适用于小型应用程序，对于单CPU的机器也非常适合使用，能够保证稳定性和高效率。
使用以下命令启用Serial收集器：
java -XX:+UseSerialGC Demo
2. Parallel收集器
Parallel收集器是Serial收集器的多线程版本，通过多线程的方式减少了垃圾回收的时间。它适用于多核服务器和多CPU的机器。但是它并不能保证高并发下的吞吐量和延迟。
使用以下命令启用Parallel收集器：
java -XX:+UseParallelGC Demo
3. CMS收集器
CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一种具有低停顿，高并发的垃圾收集器。它采用了标记-清除算法，可以有效地减少垃圾收集器的暂停时间。但是还有一些问题，比如可能会因碎片问题而导致长时间的Full GC暂停等。
使用以下命令启用CMS收集器：
java -XX:+UseConcMarkSweepGC Demo
4. G1收集器
G1（Garbage First）收集器是Java 7引入的全新垃圾收集器。G1通过划分内存块，进行垃圾回收，可控制垃圾回收时间和内存占用，它采用了分代回收的思想，将Java堆划分为不同的区域，每个区域独立进行垃圾收集。相比于CMS收集器，G1收集器能够更加有效地避免碎片问题。
使用以下命令启用G1收集器：
java -XX:+UseG1GC Demo
五、常用命令参数
以下是一些常用的命令参数：
-XX:+PrintGCDetails：在GC结束后输出GC的详细信息。
-XX:+PrintGCDateStamps：打印GC发生时间。
-XX:+UseSerialGC：使用Serial收集器。
-XX:+UseParallelGC：使用Parallel收集器。
-XX:+UseConcMarkSweepGC：使用CMS收集器。
-XX:+UseG1GC：使用G1收集器。
-Xms：Java虚拟机最小堆内存大小。
-Xmx：Java虚拟机最大堆内存大小。
