PHP7垃圾回收機制的案例分析

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)PHP7垃圾回收機制的案例分析，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

垃圾回收：

簡稱GC。顧名思義，就是廢物重利用的意思。
說垃圾回收機制之前，先接觸一下內(nèi)存泄漏。

內(nèi)存泄漏：

某大神重口味充滿畫面感的形象解釋：

大概意思就是申請了一塊地兒拉了會兒屎，拉完后不收拾，那么那塊兒地就算是糟蹋了，地越用越少，最后一地全是屎。說到底一句，用了記得還。一定程度上說，垃圾回收機制就是用來擦屁股的。

c語言垃圾回收機制：

如果用過C語言，那么申請內(nèi)存的方式是malloc或者是calloc，然后你用完這個內(nèi)存后，一定不要忘了用free函數(shù)去釋放掉，這就是手動垃圾回收，一般都是大神用這種方式。

php的自動垃圾回收機制是怎樣的呢？

這個問題我們先這么想，我們都知道php是C語言實現(xiàn)的。你想想如何用C語言實現(xiàn)對一個變量的統(tǒng)計以及釋放。C語言是如何實現(xiàn)一個變量，從聲明開始到最后沒人用了，就把這個變量所占的內(nèi)存給釋放掉（被垃圾回收）。

PHP進行內(nèi)存管理的核心算法一共兩項：
一是引用計數(shù)，二是寫時拷貝

聲明一個PHP變量的時候，C語言就在底層生成一個叫做zval的struct（結(jié)構(gòu)體），如下：

zval {
string "a" //變量的名字是a
value zend_value //變量的值，聯(lián)合體
type string //變量是字符串類型
}

zval struct結(jié)構(gòu)體

（1）保存php $a的變量名
（2）php $a的變量類型
（3）php變量$a的zend_value聯(lián)合體

如果給變量賦值了，比如“hello world”，那么C語言就在底層再生成一個叫做zend_value的union（聯(lián)合體）

zend_value {
string "hello world" //值的內(nèi)容
refcount 1 //引用計數(shù)
}

zend_value的union（聯(lián)合體）

（1）保存php $a的變量的值hello world
（2）記錄php $a變量引用次數(shù)

看到 zval struct結(jié)構(gòu)體和zend_value，如果面試官問你php變量為什么能夠保存字符串"123"也能保存數(shù)字123，你知道該怎么回答了吧？就答出重點zval中有該變量的類型，當(dāng)是字符串123的時候，type就是string，此時value指向“123”；當(dāng)是整數(shù)123的時候，zval的type為int，value為123。

何為引用計數(shù)？

代碼實戰(zhàn)解析php變量引用計數(shù)

$a = 'hello,world';
echo xdebug_debug_zval( 'a');//refcount=1
$b = $a;
echo xdebug_debug_zval( 'a'); //$b引用$a,故變量a，refcount=2
$c = $a;
echo xdebug_debug_zval( 'a'); //$c引用$a,故變量a，refcount=3
unset( $c );
echo xdebug_debug_zval( 'a');//刪除了$c的引用，故變量a，refcount=2

運行結(jié)果：

a:
(refcount=1, is_ref=0)string 'hello,world' (length=11)
a:
(refcount=2, is_ref=0)string 'hello,world' (length=11)
a:
(refcount=3, is_ref=0)string 'hello,world' (length=11)
a:
(refcount=2, is_ref=0)string 'hello,world' (length=11)

何為拷貝復(fù)制？

$a = 'hello';
$b = $a;//$a賦值給$b的時候，$a的值并沒有真的復(fù)制了一份
echo xdebug_debug_zval( 'a');//$a的引用計數(shù)為2
$a = 'world';//當(dāng)我們修改$a的值為123的時候，這個時候就不得已進行復(fù)制，避免$b的值和$a的一樣
echo xdebug_debug_zval( 'a');///$a的引用計數(shù)為1

運行結(jié)果：

a:
(refcount=2, is_ref=0)string 'hello' (length=5)
a:
(refcount=1, is_ref=0)string 'world' (length=5)

其實，當(dāng)你把$a賦值給$b的時候，$a的值并沒有真的復(fù)制了一份，這樣是對內(nèi)存的極度不尊重，也是對時間復(fù)雜度的極度不尊重，計算機僅僅是將$b指向了$a的值而已，這就叫多快好省。那么，什么時候真正的發(fā)生復(fù)制呢？就是當(dāng)我們修改$a的值為123的時候，這個時候就不得已進行復(fù)制，避免$b的值和$a的一樣。

通過簡單的案例解釋清楚了兩個要點：引用計數(shù)和寫時拷貝。

垃圾回收機制：

當(dāng)一個zval在被unset的時候、或者從一個函數(shù)中運行完畢出來（就是局部變量）的時候等等很多地方，都會產(chǎn)生zval與zend_value發(fā)生斷開的行為，這個時候zend引擎需要檢測的就是zend_value的refcount是否為0，如果為0，則直接KO free空出內(nèi)容來。如果zend_value的recount不為0，這個value不能被釋放，但是也不代表這個zend_value是清白的，因為此zend_value依然可能是個垃圾。

（1）當(dāng)php變量$a的refcount=0時，變量$a就會被垃圾回收
（2）當(dāng)php變量$a的refcount>0時，變量$a但也可能被認(rèn)為是垃圾

什么樣的情況會導(dǎo)致zend_value的refcount不為0，但是這個zend_value卻是個垃圾呢？

$arr = [ 1 ];
$arr[] = &$arr;
unset( $arr );

這種情況下，zend_value不會能釋放，但也不能放過它，不然一定會產(chǎn)生內(nèi)存泄漏，所以這會兒zend_value會被扔到一個叫做垃圾回收堆中，然后zend引擎會依次對垃圾回收堆中的這些zend_value進行二次檢測，檢測是不是由于上述兩種情況造成的refcount為1但是自身卻確實沒有人再用了，如果一旦確定是上述兩種情況造成的，那么就會將zend_value徹底抹掉釋放內(nèi)存。

垃圾回收發(fā)生在什么時候？

有些同學(xué)可能有疑問，就是php不是運行一次就銷毀了嗎，我要gc有何用？并不是的，首先當(dāng)一次fpm運行完畢后，最后一定還有g(shù)c的，這個銷毀就是gc；其次是，內(nèi)存都是即用即釋放的，而不是攢著非得到最后，你想想一個典型的場景，你的控制器里的某個方法里用了一個函數(shù)，函數(shù)需要一個巨大的數(shù)組參數(shù)，然后函數(shù)還需要修改這個巨大的數(shù)組參數(shù)，你們應(yīng)該是函數(shù)的運行范圍里面修改這個數(shù)組，所以此時會發(fā)生寫時拷貝了，當(dāng)函數(shù)運行完畢后，就得趕緊釋放掉這塊兒內(nèi)存以供給其他進程使用，而不是非得等到本地fpm request徹底完成后才銷毀。

（1）fpm運行完畢后，最后一定會gc的
（2）運行過程中，也會gc的，內(nèi)存都是即用即釋放的，而不是攢著非得到最后gc

GC處理完整流程圖

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