图 1：本文封面，四个方块的暗喻对应四种算法各自的代价。
先说明属性：这是一篇经典题解析，题目出自本地历史面试资料，与任何公司的当前招聘无关。「说说垃圾回收算法」是 JVM 面试的保留曲目，平庸的答案是背四个名字，加分的答案是讲清每种算法用什么东西换了什么东西。
想象面试现场：「垃圾回收有哪些基础算法？各自的实现原理和优缺点是什么？」
第一步，先立共同前提：怎么判断对象死了。
四种算法共享同一个地基：可达性分析。从一组根对象（栈上的局部变量、静态引用等）出发沿引用链遍历，走不到的对象就是垃圾。差异不在「找垃圾」，而在「找到之后怎么处理」——处理方式的四种选择，就是四种算法。
第二步，标记-清除：最简单，代价是碎片。
做法分两步：标记阶段从根出发给所有活对象打上标记，清除阶段把没标记的直接回收。优点是简单、对象原地不动；代价藏在清除之后——活对象之间留下一个个空洞，内存变成筛子。空洞总量也许很大，但没有一个洞装得下新的大对象，于是「总空闲充足却分配失败」。碎片是它甩不掉的代价。
第三步，复制：分配极快，代价是空间减半。
把可用内存平分成两半，平时只用其中一半；回收时把这半里的活对象整体搬到另一半，然后这半整体清空。优点是双份的：没有碎片——搬过去的对象紧挨着排；分配极快——空闲区永远连续，新对象挪动指针就完成分配。代价同样醒目：任何时刻都有一半内存在闲置，可用空间永远打五折。它赌的是「活对象很少」，赌赢了搬运成本极低，赌输了（存活率高）就要搬大量数据。
第四步，标记-整理：不浪费空间，代价是移动与停顿。
标记阶段与标记-清除相同，之后多一步整理：把所有活对象向内存的一端压实，再一次性清掉边界之外的区域。碎片没了，空间也百分百可用，两全其美——但代价换成了新的形态：移动对象意味着更新所有指向它们的引用，整个过程的停顿明显更重。它适合对象存活率高、值得花时间整理的场合。
第五步，分代收集：不是第五种算法，是组合拳。
分代收集的依据是官方虚拟机调优文档里的弱分代假说：绝大多数对象朝生暮死。既然不同年龄的对象死亡概率悬殊，就没必要用同一套算法伺候：新生代放刚出生的对象，死得快、存活率低，用复制——正好发挥它「活对象越少越赚」的特性；熬过几轮回收的幸存者晋升老年代，这里存活率高、复制不划算，用标记-清除或标记-整理。新生代满了触发只收新生代的 minor collection，老年代满了才触发收全堆的 major collection，后者因为涉及对象多，停顿长得多。分代不是新算法，而是把前三种算法按对象年龄错开部署的策略。
图 2：四种算法的原理、代价与取舍坐标系。
把四种算法放进同一个坐标系。
回收效率、空间利用率、停顿成本，三者不可兼得：标记-清除省停顿但牺牲空间连续性；复制用一半空间换效率；标记-整理用停顿换两全；分代用分区设计把三种代价错开摊薄。市面上所有具体收集器，都是在这个坐标系里选位置——看懂坐标系，再看任何收集器都只是「它选了哪几个点」。
可能的追问与易错点。
「为什么新生代敢用复制？」因为弱分代假说：新生代每次回收后活对象极少，搬运成本极低，空间浪费被高频率的回收摊薄。「标记-清除的碎片怎么救？」要么退化成定期整理，要么靠分配策略绕开，但根本上是它被替代的原因。易错点主要有三：一是把四种算法背成四个名字，讲不出各自的代价形态；二是把分代当成与三者并列的第五种算法；三是以为碎片是「实现没写好」，而不是算法选择本身的代价。
回到面试现场，建议的答题节奏：先立可达性分析的共同地基，再按「原理一句话、代价一句话」的节奏讲完前三种，然后抬出弱分代假说解释分代为什么是组合拳，最后落到三轴坐标系收尾。「没有银弹，只有取舍」是这套算法谱系教给工程师的核心思维——推理服务的延迟抖动治理、缓存分层设计，复用的是同一套权衡框架。
你被 GC 停顿在线上咬过吗？最后是靠换算法、调分区还是改代码解决的？欢迎分享。