PHP中怎么實現垃圾回收機制

這篇文章將為大家詳細講解有關PHP中怎么實現垃圾回收機制，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

一、PHP 中的引用計數

1.1 如何確定垃圾

原理： 給對象添加一個引用計數器，每當有一個地方引用它，計數器的值就加一。每當有一個引用失效，計數器的值就減一。

• 如果一個變量 value 的 refcount 減一之后等于 0，此 value 可以被釋放掉，不屬于垃圾。垃圾回收器不會處理 。

• 如果一個變量 value 的 refcount 減一之后還是大于 0，此 value 被認為不能被釋放掉，可能成為一個垃圾。

• 垃圾回收器將可能的垃圾收集起來，等達到一定數量后開始啟動垃圾鑒定程序，把真正的垃圾釋放掉。

缺點： 需要維護引用計數器，有一定的消耗。且較難處理循環引用的問題。后面也會講到如何解決這個問題。

下面的例子說明引用計數的是如何變化的：

1.2 PHP 中的變量知識

每個 php 變量存在一個叫 zval 的變量容器中。一個 zval 變量容器，除了包含變量的類型和值，還包括兩個字節的額外信息。

第一個是 is_ref，是個 bool 值，用來標識這個變量是否是屬于引用集合（reference set） 。通過這個字節，php 引擎才能把普通變量和引用變量區分開來，由于 php 允許用戶通過使用&來使用自定義引用，zval 變量容器中還有一個內部引用計數機制，來優化內存使用。

第二個額外字節是 refcount，用以表示指向這個 zval 變量容器的變量（也稱符號即 symbol ）個數。

1.3 使用引用計數的類型

有 5 種類型用的引用計數：

string、array、object、resource、reference

下面的表格說明了只有 type_flag 為以下 8 種類型且 IS_TYPE_REFOUNTED=true 的變量才使用引用計數，如下表所示

二、回收原理

2.1. 回收時機

• 自動回收：在變量 zval 斷開 value 的指向時，如果發現 refcount=0 則會直接釋放 value。

• 修改變量時會斷開原有 value 的指向

• 函數返回時會釋放所有的局部變量

• 斷開 value 指向的情形

• 主動回收

  調用 unset() 函數。類似于 Java 中的 System.gc()

2.2 垃圾鑒定

垃圾收集器收集的可能垃圾到達一定數量后，啟動垃圾鑒定、回收程序。

原理：垃圾是由于成員引用自身導致的，那么就對 value 的 refcount 減一操作，如果 value 的 refount 變為了 0，則表明其引用全部來自自身成員，value 屬于垃圾。另外垃圾只會出現在array、object類型中。

• 步驟一： 遍歷垃圾回收器的 buffer 緩沖區，把 value 標為灰色，把 value 的成員的 refount-1，還是標為灰色。

• 步驟二： 遍歷垃圾回收器的 buffer 緩沖區，如果 value 的 refcount 等于 0，標為白色，認為是垃圾；如果不等于 0，則表示還有外部的引用，不是垃圾，將 refcount+1 還原回去，標為黑色。

• 步驟三： 遍歷垃圾回收器的 buffer 緩沖區，將 value 為非白色的節點從 buffer 中刪除，最終 buffer 緩沖區中都是真正的垃圾。

• 步驟四： 遍歷垃圾回收器的 buffer 緩沖區，釋放此 value。

三、帶你看源碼

1. 垃圾管家

我稱 _zend_gc_globals 為垃圾管家，結構體會對垃圾進行管理，收集到的可能成為垃圾的 value 就保存在這個結構的 buf 中，稱為垃圾緩存區。

文件路徑：\Zend\zend_gc.h。

2. 垃圾管家初始化

（1）php.ini 解析后調用 gc_init() 初始垃圾管家_zend_gc_globals

文件路徑：\Zend\zend_gc.c

（2）gc_init() 函數里面調用 gc_reset() 函數初始化。

3. 判斷是否需要收集

（1）在銷毀一個變量時就會判斷是否需要收集。調用 i_zval_ptr_dtor() 函數

文件路徑：Zend\zend_variables.h

• 如果 refcount 減一后，refcount 等于 0，則認為不是垃圾，調用 _zval_dtor_func 方法釋放此 value。

• 如果 refcount 減一后，refcount 大于 0，則認為 value 可能是垃圾，垃圾管家進行收集

3. 收集垃圾

文件路徑：\Zend\zend_gc.c，調用方法：gc_possible_root

• 拿出 unused 指向的節點。

• 如果拿出的節點是可用的，則將 unused 指向下一個節點。

• 如果 unused 沒有可用的，且 first_unused 還沒有推進到 last_unused，則表示 buf 緩存區中還有可用的節點。

• 拿出 first_unused 指向的節點。

• first_unused 指向下一個節點。

• buf 緩存區已滿，啟動垃圾鑒定、垃圾回收。

• 如果未啟用垃圾回收，則直接返回。

• 將插入的變量標為紫色，防止重復插入。

• 將該節點在 buf 數組中的位置保存到了 gc_info 中，當后續 value 的 refcount 變為了 0。

• 需要將其從 buf 中刪除時可以知道該 value 保存在哪個 gc_root_buffer 中。

5. 釋放垃圾

由于回收方法 zend_gc_collect_cycles() 實在是太長，我把幾個關鍵步驟理出來了：

• 掃描根節點

• 收集根節點

• 調用回收器

• 清理變量

• 收集完成

關于PHP中怎么實現垃圾回收機制就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。