PHP 垃圾回收机制详解

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PHP的基本GC概念

PHP语言同其他语言一样,具有垃圾回收机制。那么今天我们要为大家讲解的内容就是关于PHP垃圾回收机制的相关问题。希望对大家有所帮助。

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垃圾回收机制(Garbage Collector 简称GC)
在PHP中,没有任何变量指向这个对象时,这个对象就成为垃圾。PHP会将其在内存中销毁;这是PHP的GC垃圾处理机制,防止内存溢出。当一个PHP线程结束时,当前占用的所有内存空间都会被销毁,当前程序中所有对象同时被销毁。GC进程一般都跟着每起一个SESSION而开始运行的.gc目的是为了在session文件过期以后自动销毁删除这些文件.二、__destruct
/unset __destruct() 析构函数,是在垃圾对象被回收时执行。

unset 销毁的是指向对象的变量,而不是这个对象。三、 Session
与PHP垃圾回收机制由于PHP的工作机制,它并没有一个daemon线程来定期的扫描Session信息并判断其是否失效,当一个有效的请求发生时,PHP
会根据全局变量
session.gc_probability和session.gc_divisor的值,来决定是否启用一个GC。
在默认情况下,session.gc_probability=1, session.gc_divisor
=100也就是说有1%的可能性启动GC(也就是说100个请求中只有一个gc会伴随100个中的某个请求而启动).

PHP垃圾回收机制的工作就是扫描所有的Session信息,用当前时间减去session最后修改的时间,同session.gc_maxlifetime参数进行比较,如果生存时间超过gc_maxlifetime(默认24分钟),就将该session删除。

但是,如果你Web服务器有多个站点,多个站点时,GC处理session可能会出现意想不到的结果,原因就是:GC在工作时,并不会区分不同站点的session.那么这个时候怎么解决呢?

  • 修改session.save_path,或使用session_save_path()让每个站点的session保存到一个专用目录,
  • 提供GC的启动率,自然,PHP垃圾回收机制的启动率提高,系统的性能也会相应减低,不推荐。
  • 在代码中判断当前session的生存时间,利用session_destroy()删除。

这部分将说明PHP 5.3的新的垃圾回收机制(也就是GC)的特点。

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

每个php变量存在一个叫”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来,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”,用以表示指向这个zval变量容器的变量(也称符号即symbol)个数。所有的符号存在一个符号表中,其中每个符号都有作用域(scope),那些主脚本(比如:通过浏览器请求的的脚本)和每个函数或者方法也都有作用域。

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。

当一个变量被赋常量值时,就会生成一个zval变量容器,如下例这样:

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。

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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。

Example #1 Creating a new zval container

<?php
$a = “new string”;
?>

 

在上例中,新的变量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.
注意到当”refcount”的值是1时,”is_ref”的值总是FALSE. 如果你已经安装了»
Xdebug,你能通过调用函数
xdebug_debug_zval()显示”refcount”和”is_ref”的值。

Example #2 Displaying zval information

<?php
xdebug_debug_zval(‘a’);
?>

 

以上例程会输出:

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

把一个变量赋值给另一变量将增加引用次数(refcount).

Example #3 Increasing refcount of a zval

<?php
$a = “new string”;
$b = $a;
xdebug_debug_zval( ‘a’ );
?>

以上例程会输出:

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

这时,引用次数是2,因为同一个变量容器被变量 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器的变量离开它的作用域(比如:函数执行结束),或者对变量调用了函数
unset()时,”refcount“就会减1,下面的例子就能说明:

Example #4 Decreasing zval refcount

<?php
$a = “new string”;
$c = $b = $a;
xdebug_debug_zval( ‘a’ );
unset( $b, $c );
xdebug_debug_zval( ‘a’ );
?>

以上例程会输出:

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);,包含类型和值的这个变量容器就会从内存中删除。

复合类型(Compound Types)

当考虑像 array和object这样的复合类型时,事情就稍微有点复杂. 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。

Example #5 Creating a array zval

<?php
$a = array( ‘meaning’ => ‘life’, ‘number’ => 42 );
澳门新葡亰网址,xdebug_debug_zval( ‘a’ );
?>

 

以上例程的输出类似于:

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和
number。增加和减少”refcount”的规则和上面提到的一样. 下面,
我们在数组中再添加一个元素,并且把它的值设为数组中已存在元素的值:

Example #6 Adding already existing element to an array

<?php
$a = array( ‘meaning’ => ‘life’, ‘number’ => 42 );
$a[‘life’] = $a[‘meaning’];
xdebug_debug_zval( ‘a’ );
?>

 

以上例程的输出类似于:

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   ‘meaning’ => (refcount=2, is_ref=0)=’life’,
   ‘number’ => (refcount=1, is_ref=0)=42,
   ‘life’ => (refcount=2, is_ref=0)=’life’
)

从以上的xdebug输出信息,我们看到原有的数组元素和新添加的数组元素关联到同一个”refcount”2的zval变量容器.
尽管 Xdebug的输出显示两个值为‘life’的 zval 变量容器,其实是同一个。
函数xdebug_debug_zval()不显示这个信息,但是你能通过显示内存指针信息来看到。

删除数组中的一个元素,就是类似于从作用域中删除一个变量.
删除后,数组中的这个元素所在的容器的“refcount”值减少,同样,当“refcount”为0时,这个变量容器就从内存中被删除,下面又一个例子可以说明:

Example #7 Removing an element from an array

<?php
$a = array( ‘meaning’ => ‘life’, ‘number’ => 42 );
$a[‘life’] = $a[‘meaning’];
unset( $a[‘meaning’], $a[‘number’] );
xdebug_debug_zval( ‘a’ );
?>

以上例程的输出类似于:

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   ‘life’ => (refcount=1, is_ref=0)=’life’
)

现在,当我们添加一个数组本身作为这个数组的元素时,事情就变得有趣,下个例子将说明这个。例中我们加入了引用操作符,否则php将生成一个复制。

Example #8 Adding the array itself as an element of it self

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

 

以上例程的输出类似于:

a: (refcount=2, is_ref=1)=array (
   0 => (refcount=1, is_ref=0)=’one’,
   1 => (refcount=2, is_ref=1)=…
)

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