一、概述
垃圾收集 Garbage Collection 通常被称为“GC”。 jvm 中，程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈都是随线程而生随线程而灭，栈帧随着方法的进入和退出做入栈和出栈操作，实现了自动的内存清理，因此，我们的内存垃圾回收主要集中于 java 堆和方法区中，在程序运行期间，这部分内存的分配和使用都是动态的.
二、GC 算法与垃圾收集器总结
下图是 HotSpot 虚拟机的垃圾收集器（图片来源于 https://blogs.oracle.com/jonthecollector/our-collectors）
查看JDK使用的是什么垃圾收集器，可使用命令：
1 | java -XX:+PrintCommandLineFlags -version |
运行结果示例：
三、垃圾回收的时机与过程
不同的垃圾回收器的回收过程其实是有些差别的，下面分别以以 CMS垃圾回收器 以及 G1 垃圾回收器为例。
CMS收集器的GC过程
G1收集器的GC过程
G1把内存分成一块块的Region，每块的Region的大小都是一样的。G1 保留了 YoungGC 并加上了一种全新的Mixed GC用于收集老年代。G1中没有Full GC，G1中的Full GC是通过调用serialOldGC进行全堆扫描实现的（包括eden、survivor、old、perm）。
1.YoungGC年轻代收集
在分配一般对象（非巨型对象）时，当所有eden region使用达到最大阀值并且无法申请足够内存时，会触发一次YoungGC。每次younggc会回收所有Eden以及Survivor区，并且将存活对象复制到Old区以及另一部分的Survivor区。
2.Mixed GC
当越来越多的对象晋升到老年代old region时，为了避免堆内存被耗尽，虚拟机会触发一个混合的垃圾收集器，即mixed gc，该算法并不是一个old gc，除了回收整个young region，还会回收一部分的old region，这里需要注意：是一部分老年代，而不是全部老年代，可以选择哪些old region进行收集，从而可以对垃圾回收的耗时时间进行控制。
3.有两种情况会出现 G1 Full GC
G1的初衷就是要避免Full GC的出现。但如果出现以下两种情况，G1会停止应用程序的执行(Stop-The-World)，退化成使用单线程的内存回收算法(调用serialOldGC)进行垃圾回收, 性能会非常差，应用程序停顿时间会很长。
拷贝存活对象晋升失败，无法找到可用的空闲分区，GC日志记录为to-space exhausted。或者分配巨型对象无法在老年代找到连续足够的分区
当发生第一个条件后，G1会尝试增加堆使用量，如果扩展失败，那么会触发安全措施机制同时发生 调用serialOldGC 进行 Full GC
HotSpot VM 的 GC分类
周志明先生在《深入理解 Java 虚拟机》第二版中 P92 如是写道：
“老年代 GC（Major GC/Full GC），指发生在老年代的 GC……”
上面的说法已经在《深入理解 Java 虚拟机》第三版中被改正过来了。感谢 R 大的回答：
总结：
针对 HotSpot VM 的实现，它里面的 GC 其实准确分类只有两大种：
部分收集 (Partial GC)：
- 新生代收集（Minor GC / Young GC）：只对新生代进行垃圾收集；
- 老年代收集（Major GC / Old GC）：只对老年代进行垃圾收集。需要注意的是 Major GC 在有的语境中也用于指代整堆收集；
- 混合收集（Mixed GC）：对整个新生代和部分老年代进行垃圾收集。
- 整堆收集 (Full GC)：收集整个 Java 堆和方法区。
整堆收集 (Full GC)：收集整个 Java 堆和方法区。
四、GC日志分析
五、Java 服务 GC 参数调优案例
六、参考资料
Our Collectors
GC 的分分类
JVM垃圾回收
深入剖析JVM：G1收集器+回收流程+推荐用例
GC 算法 垃圾收集器-纯洁的微笑