了解学习PHP[内存]垃圾回收机制, 帮助理解编程语言的运行机制, 提高开发水平.

1.文档

PHP的垃圾回收机制以及大概实现 - 王召波 - 博客园

PHP垃圾回收机制理解 - 张宇航 - 博客园

PHP: 垃圾回收机制 - Manual -- 【基本上】任何时候，都先把官网上的介绍看完了，再看其他的知识点

2. 整理输出

2.1 介绍

垃圾回收是一个多数编程语言中都带有的内存管理机制。

与非托管性语言相反：C, C++ 和 Objective C，用户需要手动收集内存，

带有 GC 机制的语言：Java, javaScript 和 PHP 可以自动管理内存。

垃圾回收机制（GC）顾名思义，就是废物重利用的意思，是一种动态存储分配的方案。

它会自动释放程序不再需要的已分配的内存块。

垃圾回收机制可以让程序员不必过分关心程序内存分配，从而将更多的精力投入到业务逻辑。

在现在的流行各种语言当中，垃圾回收机制是新一代语言所共有的特征，如: Python、PHP、C#、Ruby等都使用了垃圾回收机制。

2.2 实现方式

1. 在PHP5.3版本之前, 使用的垃圾回收机制是单纯的“引用计数”。

2. 随着PHP的发展，PHP开发者的增加以及其所承载的业务范围的扩大，在PHP5.3中引入了更加完善的垃圾回收机制，新的垃圾回收机制【引用计数 + 根缓存区机制】解决了无法处理循环的引用内存泄漏问题。

PHP进行内存管理的核心算法一共两项：

一是引用计数，二是写时拷贝。

请（please）理（bei）解（song）

第一项. 引用计数

使用的是“引用计数”方式进行回收。

简单地理解的话，

就是每个分配的内存区域都有一个计数器，记录有多少个变量指针指向这片内存。

当指向该片内存的指针数量为0，那么该片内存区域就可以被回收。

引用计数计数简单，强大，但是有一个致命的缺陷，就是环状引用。

<?php

$a = [];
$a[] = &$a; // 第一次留意这样使用
unset($a);

变量$a引用了自己，形成一个环。

$a被unset，但由于存在环状引用，因此$a之前指向的内存的引用计数为1，因此该内存区域不会被垃圾回收机制回收。
 
PHP 5.3 针对这个重大的缺陷做了优化。

虽然其基础仍然是引用计数，但是在做了一些改良，能够将 环状引用导致的内存泄露控制在一定的规模以内。
当然，这并不是说你可以随便滥用内存，编写代码时仍然要小心为上！// This is the key point !!

其他要点：
1. PHP脚本运行完毕，该脚本申请的所有内存空间都会释放，不管是否存在环状引用。

因此环状引用内存泄露的问题一般只影响长时间运行的程序脚本。

补充：

会在大并发量下，执行期间，内存也会飙升，因为内存尚未释放，尤其是大对象/数组的数据类型

2. 垃圾回收机制需要满足一定的条件才会执行。因此unset后，系统并不一定会立即回收垃圾。

3. unset的作用。
unset只是断开一个变量到一块内存区域的连接，同时将该内存区域的引用计数-1”。

也就是说，如果有一个以上的变量指向同一个内存区域，或者存在环状引用，那么unset不会使内存区域释放。

断开也说明unset并不会直接删除内存区域，而只是改变其引用计数而已。

4. $xx = null的作用。
$a = null 是直接将$a 指向的数据结构置空，同时将其引用计数归0。

根据我对这个定义的理解，= null操作可以立即释放掉内存空间！

因此很多PHP技巧中不厌其烦地对我们说，先将变量设为null，再unset。【问题：这种情况，引用计数归0，再unset，会怎样？】

理解其深层原理后，我才彻底理解了这样做的原因！= null 才是王道！

第二项. 写时拷贝

即：

变量的普通赋值与引用赋值

两者的区别:

PHP变量的赋值和引用以及传值与传引用的区别_william_n的博客-CSDN博客

<?php

// 先不要问为什么非要加mt_rand，不然，绝笔说不过来了，到处都是坑

$a = 'hello' . mt_rand( 1, 1000 );
$b = $a;
$a = 123;
echo $b . PHP_EOL;

运行结果，不用我说吧，脚趾头都知道是'hello'.mt_rand( 1, 1000 )的结果，绝对不可能是123。

其实，当你把$a赋值给$b的时候，$a的值并没有真的复制了一份，这样是对内存的极度不尊重，

也是对时间复杂度的极度不尊重，计算机仅仅是将$b指向了$a的值而已，这就叫多快好省。

那么，什么时候真正的发生复制呢？

就是当我们修改$a的值为123的时候，这个时候就不得已进行复制，避免$b的值和$a的一样。

Q: 什么样的情况会导致zend_value的refcount不为0，但是这个zend_value却是个垃圾呢？

A: PHP7 两种情况：

1. 数组：数组的某个成员使用&引用自己

2. 对象：对象的某个成员引用对象自己

   请理（bei）解（song），一般面试，你能回答到这一步，已经非常屌了!

Note：

Redis中AOF日志重写也用到了写时复制技术

有些技术，在很多组件/服务中都有用到，要学会总结，类比。

2.3 回收周期 与 回收函数/方式

默认的，PHP的垃圾回收机制是打开的，然后有个php.ini设置允许你修改它：zend.enable_gc 。

当垃圾回收机制打开时，算法会判断每当根缓存区存满时，就会执行循环查找。

根缓存区有固定的大小，默认10,000，可以通过修改PHP源码文件Zend/zend_gc.c中的常量GC_ROOT_BUFFER_MAX_ENTRIES，然后重新编译PHP，来修改这个值。

当垃圾回收机制关闭时，循环查找算法永不执行，然而，根将一直存在根缓冲区中，不管在配置中垃圾回收机制是否激活。---- 这句话是什么意思？TBD

除了修改配置zend.enable_gc ，也能通过分别调用gc_enable() 和 gc_disable()函数在运行PHP时来打开和关闭垃圾回收机制。

调用这些函数，与修改配置项来打开或关闭垃圾回收机制的效果是一样的。

即使在可能根缓冲区还没满时，也能强制执行周期回收。

你能调用gc_collect_cycles()函数达到这个目的。

这个函数将返回使用这个算法回收的周期数。--- 执行这个函数是否会有其他问题，比如伴随的副作用？参见4.性能第2点

允许打开和关闭垃圾回收机制并且允许自主的初始化的原因，是由于你的应用程序的某部分可能是高时效性的。在这种情况下，你可能不想使用垃圾回收机制。

当然，对你的应用程序的某部分关闭垃圾回收机制，是在冒着可能内存泄漏的风险，因为一些可能根也许存不进有限的根缓冲区。

因此，就在你调用gc_disable()函数释放内存之前，先调用gc_collect_cycles()函数可能比较明智。因为这将清除已存放在根缓冲区中的所有可能根，然后在垃圾回收机制被关闭时，可留下空缓冲区以有更多空间存储可能根。

使用哪些函数可以进行垃圾回收

gc_collect_cycle()

unset // 不会一定会清理变量，会让引用计数减1，从而判断是否为0....

赋值null // 直接将$a 指向的数据结构置空，同时将其引用计数归0 -- 虽然可以被回收，但是不是立马回收，而是等待下一个回收周期 -- 参见下面红色

所以可以结合： 先将变量赋值null，然后执行unset()

4. 性能影响

PHP: 性能方面考虑的因素 - Manual

在上一节我们已经简单的提到：回收可能根有细微的性能上影响，但这是把PHP 5.2与PHP 5.3比较时才有的。尽管在PHP 5.2中，记录可能根相对于完全不记录可能根要慢些，而PHP 5.3中对 PHP run-time 的其他修改减少了这个性能损失。

这里主要有两个领域对性能有影响。第一个是内存占用空间的节省，另一个是垃圾回收机制执行内存清理时的执行时间增加(run-time delay)。我们将研究这两个领域。

1、内存占用空间的节省
首先，实现垃圾回收机制的整个原因是为了一旦先决条件满足，通过清理循环引用的变量来节省内存占用。在PHP执行中，一旦根缓冲区满了或者调用gc_collect_cycles() 函数时，就会执行垃圾回收。

2、执行时间增加
垃圾回收影响性能的第二个领域是它释放已泄漏的内存，耗费的时间。
通常，PHP中的垃圾回收机制，仅仅在循环回收算法确实运行时会有时间消耗上的增加。

但是在平常的(更小的)脚本中应根本就没有性能影响。

3、在平常脚本中有循环回收机制运行的情况下，内存的节省将允许更多这种脚本同时运行在你的服务器上。因为总共使用的内存没达到上限。

这种好处在长时间运行脚本中尤其明显，诸如长时间的测试套件或者daemon脚本此类。

同时，对通常比Web脚本运行时间长的脚本应用程序，新的垃圾回收机制，应该会大大改变一直以来认为内存泄漏问题难以解决的看法。

补充问题：

PHP的GC有Full GC吗？

官方文档和网上资料并没有发现PHP 有Full GC一说。

会跟Java一样，当发生Full GC时，会导致整个进程/线程暂停/停顿？

从官方文档和网上资料来看，没有也不会。

5. 总结思考

PHP 的GC机制与Java的GC机制似有不同，还有其他语言的GC

需要后续研究。

后续补充

...

TBD

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