php的gc机制

fablefe

PHP的gc

php的垃圾回收机制主要有三个方面的知识

• 引用计数基本知识
  
• 回收周期(Collecting Cycles)
  
• 性能方面考虑的因素
  

引用计数基本知识

每个php变量存在一个叫做"zval"的变量容器中.一个zval变量容器,除了包含变量的类型和值,还包括两个字节的额外信息.第一个是"is_ref",是个bool值,用来标识这个变量是否是属于引用集合(reference set).通过这个字节,php引擎才能把普通变量和引用变量区分开.由于php允许用户通过使用&来使用自定义引用,zval变量容器中还有一个内部引用计数机制,来优化内存使用.第二个额外字节是"refcount",用来表示指向这个zval变量容器的变量(也称符号即symbol)个数.




当一个变量被赋常量值时,就会生成一个zval变量容器,如下例所示:




<?php
$a = "new string";
?>


在上例中,新的变量是a,是在当前作用域中生成的.并且生成了类型为string和值为"new string"的变量容器.在额外的两个字节信息中,"is_ref"被默认设置为false,因为没有任何自定义的引用生成."refcount"被设定为1,因为这里只有一个变量使用这个变量容器.调用xdebug查看一下变量内容:




<?php
$a = "new string";
xdebug_debug_zval('a');
?>


以上代码会输出:




a: (refcount=1, is_ref=0)='new string'


对变量a增加一个引用计数




<?php
$a = "new string";
$b = $a;
xdebug_debug_zval('a');
?>


以上代码会输出:




a: (refcount=2, is_ref=0)='new string'


这时,引用次数是2,因为同一变量容器被变量a和变量b关联.当没必要时,php不会去复制已生成的变量容器.变量容器在"refcount"变成0时就被销毁.当任何关联到某个变量容易的变量离开它的作用域(比如:函数执行结束),或者对变量调用了unset()函数,"refcount"就会减1,下面例子就能说明:




<?php
$a = "new string";
$b = $c = $a;
xdebug_debug_zval('a');
unset($b, $c);
xdebug_debug_zval('a');
?>


以上代码会输出:




a: (refcount=3, is_ref=0)='new string' a: (refcount=1, is_ref=0)='new string'



如果我们现在执行unset($a),$包含的类型和值的这个容器就会从内存删除




复合类型(compound types)




当考虑像array和object这样的复合类型时,事情会稍微有些复杂.与标量(scalar)类型的值不同,array和object类型的变量把它们的成员或属性存在自己的符号表中.这意味着下面的例子将生成三个zval变量容器




<?php
$a = array('meaning' => 'life', 'number' => 42);
xdebug_debug_zval('a');
?>


以上代码输出:




a: (refcount=1, is_ref=0)=array ('meaning' => (refcount=1, is_ref=0)='life', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=42)



这三个zval变量容器是:a,meaning,number.增加和减少refcount的规则和上面提到的一样







特例,添加数组本身作为数组元素时:




<?php
$a = array('one');
$a[] = &$a;
xdebug_debug_zval('a');
?>


以上代码输出的结果:




a: (refcount=2, is_ref=1)=array (0 => (refcount=1, is_ref=0)='one', 1 => (refcount=2, is_ref=1)=...)


可以看到数组a和数组本身元素a[1]指向的变量容器refcount为2




当对数组$a调用unset函数时,$a的refcount变为1,发生了内存泄漏




清理变量容器的问题

尽管不再有某个作用域中的任何符号指向这个结构(就是变量容器),由于数组元素"1"仍然指向数组本身,所以这个容器不能被消除.因为没有另外的符号指向它,用户没有办法清除这个结构,结果就会导致内存泄漏.庆幸的是,php将在请求结束时清除这个数据结构,但是php清除前,将耗费不少内存空间






回收周期

5.3.0PHP使用了新的同步周期回收算法,来处理上面所说的内存泄漏问题




首先,我们先要建立一些基本规则:

如果一个引用计数增加,它将继续被使用,当然就不再垃圾中.如果引用技术减少到零,所在的变量容器将被清除(free).就是说,仅仅在引用计数减少到非零值时,才会产生垃圾周期(grabage cycle).其次,在一个垃圾周期中,通过检查引用计数是否减1,并且检查哪些变量容器的引用次数是零,来发现哪部分是垃圾











为避免不得不检查所有引用计数可能减少的垃圾周期,这个算法把所有可能根(possible roots 都是zval变量容器),放在根缓冲区(root buffer)中(用紫色标记),这样可以同时确保每个可能的垃圾根(possible garbage root)在缓冲区只出现一次.仅仅在根缓冲区满了时,才对缓冲区内部所有不同的变量容器执行垃圾回收操作,见A




深度优先遍历所有可能的根,将计数器减1,清理.具体细节这里就不讲了




参考链接

http://www.php.net/manual/zh/features.gc.php