标记-整理算法与标记-清除算法均基于可达性分析标记存活对象，但后续处理不同：前者将存活对象紧凑排列并更新引用，消除碎片但STW时间长；后者直接释放未标记对象内存，产生碎片但停顿较短。
标记-整理算法和标记-清除算法都基于“可达性分析”识别存活对象，但后续处理逻辑完全不同——前者重排内存，后者直接释放空间。选择哪个，关键看是否愿意为内存连续性多花时间。
标记阶段完全一致
两种算法在第一步完全相同：从 GC Roots（如栈帧变量、静态字段、JNI 引用等）出发，遍历所有可达对象，并在对象头或独立位图中标记为“存活”。未被标记的对象即为垃圾。这一步不涉及内存移动或引用更新，开销基本相当。
清除 vs 整理：本质分叉点
标记完成后，二者走向截然不同的路径：
- 标记-清除：遍历整个堆，定位所有未标记的内存块，将其加入空闲链表（Free List）。对象位置不变，引用无需修正；但空闲空间呈离散分布。
- 标记-整理：先计算每个存活对象的新地址（通常向内存起始端紧凑排列），再逐个复制对象到目标位置；最后更新所有指向这些对象的引用（包括栈帧、寄存器、其他堆对象中的指针）；最终清空边界外全部内存。
对运行时的影响差异显著
这些实现差异直接决定系统行为：
- STW 时间：标记-整理必须全程暂停用户线程，因为移动对象和修正引用不能与程序并发进行；标记-清除仅需暂停标记和清除两个阶段，中间可部分并发（如 CMS 的并发清除）。
- 内存分配效率：整理后堆是连续的，新对象分配只需递增指针（bump-the-pointer），O(1)；清除后依赖空闲链表查找合适块，最坏 O(n)，尤其对大对象易失败。
- 空间管理成本：标记-清除需维护空闲链表或位图，且碎片可能触发额外 GC；标记-整理无碎片，但需额外空间暂存移动中的对象（虽不预留整块，但复制过程有临时占用）。
典型实现与调优体现
实际 JVM 并非简单二选一，而是按区域和场景动态适配：
- Serial Old 默认用标记-整理，因单线程下整理开销可控，且老年代对象存活率高，碎片危害大；
- CMS 主流程用标记-清除保低延迟，但通过 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 在 Full GC 时强制整理；
- G1 不主动整理，但当 Region 碎片化严重时，会退回到 Full GC 并启用标记-整理；
- ZGC 和 Shenandoah 则通过读屏障+转发指针，在几乎不停顿的前提下完成并发整理，绕开了传统实现的 STW 瓶颈。
