回收循环

传统上,像 PHP 之前使用的引用计数内存机制无法解决循环引用内存泄漏的问题;然而,从 5.3.0 版本开始,PHP 实施了» 引用计数系统中的同步循环回收论文中的同步算法来解决这个问题。

对算法的完全说明有点超出这部分内容的范围,将只介绍其中基础部分。首先,需要确立一些基本规则。如果 refcount 增加,则该变量仍在使用中,因此不是垃圾。如果 refcount 减少到 0,则 zval 可以释放。这意味着只有当引用计数参数减少到非零值时,才能创建垃圾循环。其次,在垃圾循环中,可以通过检查是否可以将 refcount 减少 1,并检查哪些 zval 的 refcount 为 0 来确定哪些部分是垃圾。

垃圾回收算法

为避免不得不检查所有引用计数可能减少的垃圾循环,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(原文说确保不会对同一个变量容器减两次"1",不对的吧)。

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。

算法中都是模拟删除、模拟恢复、真的删除,都使用简单的遍历即可(最典型的深搜遍历)。复杂度为执行模拟操作的节点数正相关,不只是紫色的那些疑似垃圾变量。

对算法的工作原理有了基本的了解后,现在可以回顾一下如何与 PHP 集成。默认情况下,PHP 的垃圾回收器是打开的。然而,有个 php.ini 设置可以进行更改:zend.enable_gc

当打开垃圾回收器时,如上所述的循环查找算法将在根缓冲区满时执行。根缓冲区的大小是固定的,可以容纳 10,000 个可能的根(尽管可以通过更改 PHP 源代码中的 Zend/zend_gc.c 中的 GC_THRESHOLD_DEFAULT 常量并重新编译 PHP 来修改这个值)。当关闭垃圾回收器时,循环查找算法将永不运行。然而,无论是否使用此配置激活垃圾回收机制,可能根都将始终记录在根缓冲区中。

如果在垃圾回收机制关闭时,根缓冲区存满了可能的根,那么将不会记录进一步的可能根。算法永远不会分析那些没有记录的可能根。如果他们是循环引用的一部分,将永不会清除从而导致内存泄漏的产生。

即使在垃圾回收机制不可用时,可能根也被记录的原因是,相对于每次找到可能根后检查垃圾回收机制是否打开而言,记录可能根的操作更快。不过垃圾回收和分析机制本身要耗不少时间。

除了改变配置中的 zend.enable_gc 之外,还可以通过调用 gc_enable()gc_disable() 来启用/禁用垃圾回收机制。调用这些函数与通过配置打开或关闭机制的效果相同。即使可能的根缓冲区尚未满,还可以强制回收循环。为此,可以使用 gc_collect_cycles() 函数。该函数将返回算法回收的循环数量。

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。

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User Contributed Notes 3 notes

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18
Dallas
5 years ago
After testing, breaking up memory intensive code into a separate function allows the garbage collection to work.

For example the original code was like:-
while(true){
//do memory intensive code
}

can be turned into something like:-
function intensive($parameters){
//do memory intensive code
}

while(true){
intensive($parameters);
}
up
12
Yousha dot A at Hotmail dot com
8 years ago
Memory leak: meaning you keep a reference to it thus preventing the GC from collecting it.
up
9
Yousha dot A at Hotmail dot com
7 years ago
── Unused Objects ─── ─ In use Objects
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Unreferenced Referenced
Objects Objects

█ Memory leak
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