本文實例講述了PHP垃圾回收機制。分享給大家供大家參考，具體如下：

一、概念

垃圾回收機制是一種動態(tài)存儲分配的方案。它會自動釋放程序不再需要的已分配的內(nèi)存塊。垃圾回收機制可以讓程序員不必過分關心程序內(nèi)存分配，從而將更多的精力投入到業(yè)務邏輯。在現(xiàn)在的流行各種語言當中，垃圾回收機制是新一代語言所共有的特征，如Python、PHP、C#、Ruby等都使用了垃圾回收機制。

二、PHP垃圾回收機制

1、在PHP5.3版本之前,使用的垃圾回收機制是單純的“引用計數(shù)”。即：
①每個內(nèi)存對象都分配一個計數(shù)器，當內(nèi)存對象被變量引用時，計數(shù)器+1；
②當變量引用撤掉后（執(zhí)行unset（）后），計數(shù)器-1；
③當計數(shù)器=0時，表明內(nèi)存對象沒有被使用，該內(nèi)存對象則進行銷毀，垃圾回收完成。
并且PHP在一個生命周期結束后就會釋放此進程/線程所占的內(nèi)容，這種方式?jīng)Q定了PHP在前期不需要過多考慮內(nèi)存的泄露問題。 

但是當兩個或多個對象互相引用形成環(huán)狀后，內(nèi)存對象的計數(shù)器則不會消減為0；這時候，這一組內(nèi)存對象已經(jīng)沒用了，但是不能回收，從而導致內(nèi)存泄露的現(xiàn)象。
php5.3開始，使用了新的垃圾回收機制，在引用計數(shù)基礎上，實現(xiàn)了一種復雜的算法，來檢測內(nèi)存對象中引用環(huán)的存在，以避免內(nèi)存泄露。

2、隨著PHP的發(fā)展，PHP開發(fā)者的增加以及其所承載的業(yè)務范圍的擴大，在PHP5.3中引入了更加完善的垃圾回收機制，新的垃圾回收機制解決了無法處理循環(huán)的引用內(nèi)存泄漏問題。

如官方文檔所說：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(jié)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(jié)，php引擎才能把普通變量和引用變量區(qū)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(nèi)部引用計數(shù)機制，來優(yōu)化內(nèi)存使用。第二個額外字節(jié)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(shù)。所有的符號存在一個符號表中，其中每個符號都有作用域(scope)。簡單的理解如下圖所示：

如官方文檔所說，可以使用Xdebug來檢查引用計數(shù)情況：

?php
$a = "new string";
$c = $b = $a;
xdebug_debug_zval( 'a' );
unset( $b, $c );
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>

以上例程會輸出：

a: (refcount=3, is_ref=0)='new string'
a: (refcount=1, is_ref=0)='new string'

注意：從PHP7的NTS版本開始，以上例程的引用將不再被計數(shù)，即$c=$b=$a之后a的引用計數(shù)也是1.具體分類如下：
在PHP 7中，zval可以被引用計數(shù)或不被引用。在zval結構中有一個標志確定了這一點。
①對于null，bool，int和double的類型變量，refcount永遠不會計數(shù)；
②對于對象、資源類型，refcount計數(shù)和php5的一致；
③對于字符串，未被引用的變量被稱為“實際字符串”。而那些被引用的字符串被重復刪除（即只有一個帶有特定內(nèi)容的被插入的字符串）并保證在請求的整個持續(xù)時間內(nèi)存在，所以不需要為它們使用引用計數(shù)；如果使用了opcache，這些字符串將存在于共享內(nèi)存中，在這種情況下，您不能使用引用計數(shù)（因為我們的引用計數(shù)機制是非原子的）；
④對于數(shù)組，未引用的變量被稱為“不可變數(shù)組”。其數(shù)組本身計數(shù)與php5一致，但是數(shù)組里面的每個鍵值對的計數(shù)，則按前面三條的規(guī)則（即如果是字符串也不在計數(shù)）；如果使用opcache，則代碼中的常量數(shù)組文字將被轉(zhuǎn)換為不可變數(shù)組。再次，這些生活在共享內(nèi)存，因此不能使用refcounting。

我們的demo例子如下：

?php
echo '測試字符串引用計數(shù)';
$a = "new string";
$b = $a;
xdebug_debug_zval( 'a' );
unset( $b);
xdebug_debug_zval( 'a' );
$b = $a;
xdebug_debug_zval( 'a' );
echo '測試數(shù)組引用計數(shù)';
$c = array('a','b');
xdebug_debug_zval( 'c' );
$d = $c;
xdebug_debug_zval( 'c' );
$c[2]='c';
xdebug_debug_zval( 'c' );
echo '測試int型計數(shù)';
$e = 1;
xdebug_debug_zval( 'e' );

看到的輸出如下：

可以參考：https://stackoverflow.com/questions/34764119/confusion-about-php-7-refcount

三、回收周期

默認的，PHP的垃圾回收機制是打開的，然后有個php.ini設置允許你修改它：zend.enable_gc 。

當垃圾回收機制打開時，算法會判斷每當根緩存區(qū)存滿時，就會執(zhí)行循環(huán)查找。根緩存區(qū)有固定的大小，默認10,000，可以通過修改PHP源碼文件Zend/zend_gc.c中的常量GC_ROOT_BUFFER_MAX_ENTRIES，然后重新編譯PHP，來修改這個值。當垃圾回收機制關閉時，循環(huán)查找算法永不執(zhí)行，然而，根將一直存在根緩沖區(qū)中，不管在配置中垃圾回收機制是否激活。

除了修改配置zend.enable_gc ，也能通過分別調(diào)用gc_enable() 和 gc_disable()函數(shù)在運行php時來打開和關閉垃圾回收機制。調(diào)用這些函數(shù)，與修改配置項來打開或關閉垃圾回收機制的效果是一樣的。即使在可能根緩沖區(qū)還沒滿時，也能強制執(zhí)行周期回收。你能調(diào)用gc_collect_cycles()函數(shù)達到這個目的。這個函數(shù)將返回使用這個算法回收的周期數(shù)。

允許打開和關閉垃圾回收機制并且允許自主的初始化的原因，是由于你的應用程序的某部分可能是高時效性的。在這種情況下，你可能不想使用垃圾回收機制。當然，對你的應用程序的某部分關閉垃圾回收機制，是在冒著可能內(nèi)存泄漏的風險，因為一些可能根也許存不進有限的根緩沖區(qū)。因此，就在你調(diào)用gc_disable()函數(shù)釋放內(nèi)存之前，先調(diào)用gc_collect_cycles()函數(shù)可能比較明智。因為這將清除已存放在根緩沖區(qū)中的所有可能根，然后在垃圾回收機制被關閉時，可留下空緩沖區(qū)以有更多空間存儲可能根。

四、性能影響

1、內(nèi)存占用空間的節(jié)省

首先，實現(xiàn)垃圾回收機制的整個原因是為了一旦先決條件滿足，通過清理循環(huán)引用的變量來節(jié)省內(nèi)存占用。在PHP執(zhí)行中，一旦根緩沖區(qū)滿了或者調(diào)用gc_collect_cycles() 函數(shù)時，就會執(zhí)行垃圾回收。

2、執(zhí)行時間增加

垃圾回收影響性能的第二個領域是它釋放已泄漏的內(nèi)存耗費的時間。
通常，PHP中的垃圾回收機制，僅僅在循環(huán)回收算法確實運行時會有時間消耗上的增加。但是在平常的(更小的)腳本中應根本就沒有性能影響。

3、在平常腳本中有循環(huán)回收機制運行的情況下，內(nèi)存的節(jié)省將允許更多這種腳本同時運行在你的服務器上。因為總共使用的內(nèi)存沒達到上限。
這種好處在長時間運行腳本中尤其明顯，諸如長時間的測試套件或者daemon腳本此類。同時，對通常比Web腳本運行時間長的腳本應用程序，新的垃圾回收機制，應該會大大改變一直以來認為內(nèi)存泄漏問題難以解決的看法。

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希望本文所述對大家PHP程序設計有所幫助。