PHP 垃圾回收机制详解

前言：以前对PHP的GC只是了解了个大概，此次详细了解下PHP的垃圾回收机制（GC）。
　　  介于网上大部分都是PHP5.X的GC，虽然 php5 到 php7 GC部分作出的改动较小，但我以为仍是一块儿写下来比较好

 

1、原理

php5和php7的垃圾回收机制都是利用引用计数

 

2、php5和php7不一样点

一、PHP5标量数据类型会计数，PHP7标量数据类型再也不计数，不须要单独分配内存
二、PHP7的zval 须要的内存再也不是单独从堆上分配，再也不本身存储引用计数。
三、PHP7的复杂数据类型（好比数组和对象）的引用计数由其自身来存储。

 

3、变量在zval的变量容器中结构

zval中，除了存储变量的类型和值以外，还有is_ref字段和refcount字段 一、is_ref：是个bool值，用来区分变量是否属于引用集合。 二、refcount：计数器，表示指向这个zval变量容器的变量个数。 

 

4、PHP5.3标量在zval容器例子

 注意：php5.3中将一个变量 = 赋值给另外一个变量时，不会当即为新变量分配内存空间，而是在原变量的zval中给refcount加1。 只有当原变量或者发生改变时，才会为新变量分配内存空间，同时原变量的refcount减 1 。固然，若是unset原变量，新变量直接就使用原变量的zval而不是从新分配。&引用赋值时，原变量的is_ref  加1.  若是给一个变量&赋值，以前 = 赋值的变量会分配空间。

<?php $a = 1; xdebug_debug_zval('a'); echo PHP_EOL; $b = $a; xdebug_debug_zval('a'); echo PHP_EOL; $c = &$a; xdebug_debug_zval('a'); echo PHP_EOL; xdebug_debug_zval('b'); echo PHP_EOL;

结果以下：

a:(refcount=1, is_ref=0),int 1

a:(refcount=2, is_ref=0),int 1

a:(refcount=2, is_ref=1),int 1

b:(refcount=1, is_ref=0),int 1

 

 

5、PHP7.X 标量在zval容器例子

<?php $a = 1; xdebug_debug_zval('a'); echo PHP_EOL; $b = $a; xdebug_debug_zval('a');

结果以下：能够看到标量（布尔，字符串，整形，浮点型）再也不计数了

6、PHP5.3复合类型数组和对象在zval容器例子

<?php $a = array( 'meaning' => 'life', 'number' => 42 ); xdebug_debug_zval( 'a' ); echo PHP_EOL; class Test{ public $a = 1; public $b = 2; function handle(){ echo 'hehe'; } } $test = new Test(); xdebug_debug_zval('test');

结果以下：能够看出，数组用了比数组长度多1个zval存储。数组分配了三个zval容器：a   meaning  number

a:(refcount=1, is_ref=0),

array
  'meaning' => (refcount=1, is_ref=0),

string

'life' (length=4)

  'number' => (refcount=1, is_ref=0),

int

 42

test:(refcount=1, is_ref=0),

object(Test)[1]
  public 'a' => (refcount=2, is_ref=0),

int

 1

  public 'b' => (refcount=2, is_ref=0),

int

2

 

7、PHP7.X复合类型数组和对象在zval容器例子

<?php $a = array( 'meaning' => 'life', 'number' => 42 ); xdebug_debug_zval( 'a' ); echo PHP_EOL; class Test{ public $a = 1; public $b = 2; function handle(){ echo 'hehe'; } } $test = new Test(); xdebug_debug_zval('test');

结果以下：能够明显的看到数组a的refcount=2，后经测试发现数组的refcount都是从2开始的

8、循环引用问题

　　一、PHP7.1效果

<?php

$a = array('life');
xdebug_debug_zval( 'a' );
echo PHP_EOL;
$a[] = &$a;
xdebug_debug_zval('a');

能够看到，箭头方向表示的就是递归循环引用了

　　二、再看看5.3的效果

 　　

说明：在5.2及更早版本的PHP中，没有专门的垃圾回收器GC（Garbage Collection），引擎在判断一个变量空间是否可以被释放的时候是依据这个变量的zval的refcount的值，
　　　若是refcount为0，那么变量的空间能够被释放，不然就不释放，这是一种很是简单的GC实现。如今unset ($a),那么array的refcount减1变为1.如今无任何变量指向这个zval，
　　　并且这个zval的计数器为1，不会回收。

结果：尽管再也不有某个做用域中的任何符号指向这个结构(就是变量容器)，因为子元素“1”仍然指向数组自己，因此这个容器不能被清除 。
　　　由于没有另外的符号指向它，用户没有办法清除这个结构，结果就会致使内存泄漏。

在php5.3的GC中，针对的垃圾作了以下说明： 1：若是一个zval的refcount增长，那么此zval还在使用，确定不是垃圾，不会进入缓冲区 2：若是一个zval的refcount减小到0， 那么zval会被当即释放掉，不属于GC要处理的垃圾对象，不会进入缓冲区。 3：若是一个zval的refcount减小以后大于0，那么此zval还不能被释放，此zval可能成为一个垃圾，将其放入缓冲区。PHP5.3中的GC针对的就是这种zval进行的处理。

开启/关闭：垃圾回收机制能够经过修改php配置实现，也能够在程序中使用gc_enable() 和 gc_disable()开启和关闭。

 

9、垃圾回收算法

一、对每一个根缓冲区中的根zval按照深度优先遍历算法遍历全部能遍历到的zval，并将每一个zval的refcount减1，同时为了不对同一zval屡次减1(由于可能不一样的根能遍历到同一个zval)，
　　每次对某个zval减1后就对其标记为“已减”。

二、再次对每一个缓冲区中的根zval深度优先遍历，若是某个zval的refcount不为0，则对其加1，不然保持其为0。

三、清空根缓冲区中的全部根(注意是把这些zval从缓冲区中清除而不是销毁它们)，而后销毁全部refcount为0的zval，并收回其内存。

若是不能彻底理解也没有关系，只需记住PHP5.3的垃圾回收算法有如下几点特性：

一、并非每次refcount减小时都进入回收周期，只有根缓冲区满额后在开始垃圾回收。

二、能够解决循环引用问题。

三、能够总将内存泄露保持在一个阈值如下。

 以上就是所有内容了