标记-清除、复制、标记-整理是GC三大核心算法：标记阶段均基于根可达性分析识别存活对象；清除直接释放未标记内存但产生碎片；复制通过空间换时间避免碎片，适用于新生代；整理则移动存活对象消除碎片，适合老年代。
GC算法的核心在于如何高效识别并回收不再使用的对象。标记、清除、整理和复制这四种机制，本质是围绕“哪些能回收”和“怎么腾空间”两个问题展开的不同策略。
标记：确定哪些对象还“活着”
标记阶段是所有GC算法的起点，目标是遍历对象图，从GC Roots出发，递归标记所有可达对象。未被标记的对象即为垃圾。关键点在于GC Roots的构成——包括栈帧中的局部变量、静态变量、JNI引用等。一旦漏标（如并发场景中对象被新引用），会导致错误回收；误标（本该回收却标记了）则造成内存浪费。现代JVM通常采用三色标记法（白-未访问、灰-已访问但子节点未处理、黑-已访问且子节点全处理）来支持并发标记，避免漏标。
清除：直接回收标记出的垃圾
清除阶段遍历堆内存，将所有未被标记的对象所占空间释放。优点是实现简单、停顿短；缺点是产生大量不连续的内存碎片，导致后续大对象分配失败（即使总空闲空间足够）。CMS收集器就采用“标记-清除”，因此需要配合预留空间或触发Concurrent Mode Failure后的Full GC来应对碎片问题。
整理：把存活对象搬到一起，消除碎片
整理阶段在清除前，先将所有存活对象向内存一端移动，然后直接清理边界外的空间。这样既回收了垃圾，又保证了剩余空间连续。Serial Old和Parallel Old默认使用“标记-整理”，适合老年代这种对象生命周期长、碎片敏感的区域。代价是移动对象需更新所有指向它的引用，带来额外开销，且必须STW（Stop-The-World）执行。
复制：用空间换时间，专治新生代高频回收
复制算法将堆划为两块相等区域（如Eden + From/To Survivor），每次只使用其中一块。GC时，将当前使用区中存活对象复制到另一块空闲区，再清空原区域。天然解决碎片问题，且只需顺序写入，效率高。但代价是牺牲50%可用空间（实际通过动态调整Survivor比例缓解）。Minor GC普遍采用此策略，如ParNew、G1的Young GC阶段。
