Un article pour parler du mécanisme de garbage collection en php

Cet article vous donnera une compréhension approfondie du mécanisme de récupération de place en PHP. J'espère qu'il vous sera utile !

1. Connaissance de base du comptage de références

• Chaque variable PHP existe dans un conteneur de variables appelé zval .
• Un conteneur de variable zval, en plus de contenir le type et la valeur de la variable, comprend également deux octets d'informations supplémentaires.
• Le premier est is_ref, qui est une valeur booléenne utilisée pour identifier si cette variable appartient à la collection de référence. Grâce à cet octet, le moteur PHP peut distinguer les variables ordinaires des variables de référence. Puisque PHP permet aux utilisateurs d'utiliser des références personnalisées en utilisant &, il existe également un mécanisme de comptage de références interne dans le conteneur de variables zval pour optimiser l'utilisation de la mémoire.
• Le deuxième octet supplémentaire est refcount, utilisé pour représenter le nombre de variables pointant vers ce conteneur de variables zval.
• Tous les symboles existent dans une table de symboles, où chaque symbole a une portée, et le script principal (par exemple : un script demandé via le navigateur) et chaque fonction ou méthode ont également une portée.

2. Générer un conteneur zval

• Lorsqu'une variable se voit attribuer une valeur constante, un conteneur de variable zval sera généré
• Si Xdebug est installé, vous pouvez afficher ces deux valeurs via xdebug_debug_zval()

<?php
$a = "new string";
xdebug_debug_zval(&#39;a&#39;);
 
//结果
a: (refcount=1, is_ref=0)=&#39;new string&#39;

Trois. Augmentez le nombre de références de zval

• L'attribution d'une variable à une autre variable augmentera le nombre de références

<?php
$a = "new string";
$b = $a;
xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );

//结果
a: (refcount=2, is_ref=0)=&#39;new string&#39;

Diminuez le nombre de références de zval

• Utilisez un. ensemble ( ) Il peut être réduit Le nombre de références
• Le conteneur de variable contenant le type et la valeur sera supprimé de la mémoire

<?php
$a = "new string";
$c = $b = $a;
xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
unset( $b, $c );
xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );

//结果
a: (refcount=3, is_ref=0)=&#39;new string&#39;
a: (refcount=1, is_ref=0)=&#39;new string&#39;

5. Le conteneur zval de type composite

• est différent de la valeur de type scalaire
• Les variables de type tableau et objet stockent leurs membres ou attributs dans leur propre table de symboles
• Cela signifie que l'exemple suivant générera trois conteneurs de variables zval
• Les trois conteneurs de variables zval sont : a, signification et nombre

<?php
$a = array( &#39;meaning&#39; => 'life', 'number' => 42 );
xdebug_debug_zval( 'a' );

//结果
a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   'meaning' => (refcount=1, is_ref=0)='life',
   'number' => (refcount=1, is_ref=0)=42
)

6. Augmentez le nombre de références du type composite

• Ajoutez un élément existant au tableau

<?php
$a = array( &#39;meaning&#39; => 'life', 'number' => 42 );
$a['life'] = $a['meaning'];
xdebug_debug_zval( 'a' );

//结果
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'
)

7. array

Cela revient à supprimer une variable de la portée.

• Après la suppression, la valeur "refcount" du conteneur où se trouve l'élément du tableau est réduite

• <?php
  $a = array( &#39;meaning&#39; => 'life', 'number' => 42 );
  $a['life'] = $a['meaning'];
  unset( $a['meaning'], $a['number'] );
  xdebug_debug_zval( 'a' );
  
  //结果
  a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
     'life' => (refcount=1, is_ref=0)='life'
  )

• Cas particuliers

. Lorsque nous ajoutons un tableau lui-même comme Les choses deviennent intéressantes lorsque les éléments de ce tableau sont

Comme ci-dessus, appeler unset sur une variable supprimera le symbole et le nombre de références dans le conteneur de variable vers lequel il pointe sera également réduit de 1

<?php
$a = array( &#39;one&#39; );
$a[] = &$a;
xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );

//结果
a: (refcount=2, is_ref=1)=array (
   0 => (refcount=1, is_ref=0)='one',
   1 => (refcount=2, is_ref=1)=...
)

九、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清除 。
• 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将在脚本执行结束时清除这个数据结构，但是在php清除之前，将耗费不少内存。
• 如果上面的情况发生仅仅一两次倒没什么，但是如果出现几千次，甚至几十万次的内存泄漏，这显然是个大问题

十、回收周期

• 像以前的 php 用到的引用计数内存机制，无法处理循环的引用内存泄漏
• 而在php 5.3.0 中使用同步算法，来处理这个内存泄漏问题
• 如果一个引用计数增加，它将继续被使用，当然就不再在垃圾中。
• 如果引用计数减少到零，所在变量容器将被清除(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
• 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

十一、回收算法分析

• 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(用紫色来标记，称为疑似垃圾)，这样可以同时确保每个可能的垃圾根(possible garbage root)在缓冲区中只出现一次。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。看上图的步骤 A。
• 在步骤 B 中，模拟删除每个紫色变量。模拟删除时可能将不是紫色的普通变量引用数减"1"，如果某个普通变量引用计数变成0了，就对这个普通变量再做一次模拟删除。每个变量只能被模拟删除一次，模拟删除后标记为灰
• 在步骤 C 中，模拟恢复每个紫色变量。恢复是有条件的，当变量的引用计数大于0时才对其做模拟恢复。同样每个变量只能恢复一次，恢复后标记为黑，基本就是步骤 B 的逆运算。这样剩下的一堆没能恢复的就是该删除的蓝色节点了，在步骤 D 中遍历出来真的删除掉

十二、性能考虑

• 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释放已泄漏的内存耗费的时间增加

十三、垃圾回收机制的结论

• 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。
• 然而，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

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