站長資訊網(wǎng)
php垃圾回收機制，對于PHPer來說是一個不陌生但是又不是很熟悉的內(nèi)容。那么php是怎么實現(xiàn)對不需要的內(nèi)存進行回收的呢？
php變量的內(nèi)存存儲結(jié)構(gòu)：
首先還是需要了解下基礎(chǔ)知識，便于垃圾回收原理內(nèi)容的理解。大家都知道php是由C編寫而成的，所以php變量的內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)也會和C語言相關(guān)，即zval的結(jié)構(gòu)體：
struct _zval_struct { union { long lval; double dval; struct { char *val; int len; } str; HashTable *ht; zend_object_value obj; } value; //變量value值 zend_uint refcount__gc; //引用計數(shù)內(nèi)存中使用次數(shù)，為0刪除該變量 zend_uchar type; //變量類型 zend_uchar is_ref__gc; //區(qū)分是否是引用變量 };
從上面結(jié)構(gòu)體內(nèi)容可以看出每一個php變量都會由變量類型、value值、引用計數(shù)次數(shù)和是否是引用變量四部分組成
注：上面zval結(jié)構(gòu)體是php5.3版本之后的結(jié)構(gòu)，php5.3之前因為沒有引入新的垃圾回收機制，即GC，所以命名也沒有_gc；而php7版本之后由于性能問題所以改寫了zval結(jié)構(gòu)，這里不再表述。
引用計數(shù)原理：
了解了php變量的內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)之后，我們再了解下php變量賦值相關(guān)的原理和早期垃圾回收機制
變量容器
非array和object變量
每次將常量賦值給一個變量時，都會產(chǎn)生一個變量容器。
舉例：
$a = '許錚的技術(shù)成長之路'; xdebug_debug_zval('a')
結(jié)果：
a: (refcount=1, is_ref=0)='許錚的技術(shù)成長之路'
array和object變量
會產(chǎn)生元素個數(shù)+1的變量容器
舉例：
$b = [ 'name' => '許錚的技術(shù)成長之路', 'number' => 3 ]; xdebug_debug_zval('b')
結(jié)果：
b: (refcount=1, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='許錚的技術(shù)成長之路', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3)
賦值原理（寫時復(fù)制技術(shù)）
了解了常量賦值之后，接下來我們從內(nèi)存角度思考變量之間的賦值
舉例：
$a = [ 'name' => '許錚的技術(shù)成長之路', 'number' => 3 ]; //創(chuàng)建一個變量容器，變量a指向給變量容器，a的ref_count為1 $b = $a; //變量b也指向變量a指向的變量容器，a和b的ref_count為2 xdebug_debug_zval('a', 'b'); $b['name'] = '許錚的技術(shù)成長之路1';//變量b的其中一個元素發(fā)生改變，此時會復(fù)制出一個新的變量容器， 變量b重新指向新的變量容器，a和b的ref_count變成1 xdebug_debug_zval('a', 'b');
結(jié)果：
a: (refcount=2, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='許錚的技術(shù)成長之路', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3) b: (refcount=2, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='許錚的技術(shù)成長之路', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3) a: (refcount=1, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='許錚的技術(shù)成長之路', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3) b: (refcount=1, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='許錚的技術(shù)成長之路1', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3)
所以，當(dāng)變量a賦值給變量b的時候，并沒有立刻生成一個新的變量容器，而是將變量b指向了變量a指向的變量容器，即內(nèi)存"共享"；而當(dāng)變量b其中一個元素發(fā)生改變時，才會真正發(fā)生變量容器復(fù)制，這就是寫時復(fù)制技術(shù)
引用計數(shù)清0
當(dāng)變量容器的ref_count計數(shù)清0時，表示該變量容器就會被銷毀，實現(xiàn)了內(nèi)存回收，這也是php5.3版本之前的垃圾回收機制
舉例：
$a = "許錚的技術(shù)成長之路"; $b = $a; xdebug_debug_zval('a'); unset($b); xdebug_debug_zval('a');
結(jié)果：
a: (refcount=2, is_ref=0)='許錚的技術(shù)成長之路' a: (refcount=1, is_ref=0)='許錚的技術(shù)成長之路'
循環(huán)引用引發(fā)的內(nèi)存泄漏問題：
但是php5.3版本之前的垃圾回收機制存在一個漏洞，即當(dāng)數(shù)組或?qū)ο髢?nèi)部子元素引用其父元素，而此時如果發(fā)生了刪除其父元素的情況，此變量容器并不會被刪除，因為其子元素還在指向該變量容器，但是由于所有作用域內(nèi)都沒有指向該變量容器的符號，所以無法被清除，因此會發(fā)生內(nèi)存泄漏，直到該腳本執(zhí)行結(jié)束
舉例：
$a = array( 'one' ); $a[] = &$a; xdebug_debug_zval( 'a' );
由于該示例不好輸出結(jié)果，用圖表示，如圖：
舉例：
unset($a); xdebug_debug_zval('a');
如圖：
新的垃圾回收機制：
php5.3版本之后引入根緩沖機制，即php啟動時默認設(shè)置指定zval數(shù)量的根緩沖區(qū)（默認是10000），當(dāng)php發(fā)現(xiàn)有存在循環(huán)引用的zval時，就會把其投入到根緩沖區(qū)，當(dāng)根緩沖區(qū)達到配置文件中的指定數(shù)量（默認是10000）后，就會進行垃圾回收，以此解決循環(huán)引用導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏問題
確認為垃圾的準(zhǔn)則：
1、如果引用計數(shù)減少到零，所在變量容器將被清除(free)，不屬于垃圾
2、如果一個zval 的引用計數(shù)減少后還大于0，那么它會進入垃圾周期。其次，在一個垃圾周期中，通過檢查引用計數(shù)是否減1，并且檢查哪些變量容器的引用次數(shù)是零，來發(fā)現(xiàn)哪部分是垃圾。
總結(jié)：
垃圾回收機制：
1、以php的引用計數(shù)機制為基礎(chǔ)（php5.3以前只有該機制）
2、同時使用根緩沖區(qū)機制，當(dāng)php發(fā)現(xiàn)有存在循環(huán)引用的zval時，就會把其投入到根緩沖區(qū)，當(dāng)根緩沖區(qū)達到配置文件中的指定數(shù)量后，就會進行垃圾回收，以此解決循環(huán)引用導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏問題（php5.3開始引入該機制）
