PHP中怎么实现垃圾回收机制

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一、PHP 中的引用计数

1.1 如何确定垃圾

原理：给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器的值就加一。每当有一个引用失效，计数器的值就减一。

如果一个变量 value 的 refcount 减一之后等于 0，此 value 可以被释放掉，不属于垃圾。垃圾回收器不会处理。
如果一个变量 value 的 refcount 减一之后还是大于 0，此 value 被认为不能被释放掉，可能成为一个垃圾。
垃圾回收器将可能的垃圾收集起来，等达到一定数量后开始启动垃圾鉴定程序，把真正的垃圾释放掉。

缺点：需要维护引用计数器，有一定的消耗。且较难处理循环引用的问题。后面也会讲到如何解决这个问题。

下面的例子说明引用计数的是如何变化的：

PHP中怎么实现垃圾回收机制

1.2 PHP 中的变量知识

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。

1.3 使用引用计数的类型

有 5 种类型用的引用计数：

string、array、object、resource、reference

下面的表格说明了只有 type_flag 为以下 8 种类型且 IS_TYPE_REFOUNTED=true 的变量才使用引用计数，如下表所示

PHP中怎么实现垃圾回收机制

二、回收原理

2.1. 回收时机

自动回收：在变量 zval 断开 value 的指向时，如果发现 refcount=0 则会直接释放 value。

修改变量时会断开原有 value 的指向
函数返回时会释放所有的局部变量
断开 value 指向的情形

主动回收
调用 unset() 函数。类似于 Java 中的 System.gc()

2.2 垃圾鉴定

垃圾收集器收集的可能垃圾到达一定数量后，启动垃圾鉴定、回收程序。

原理：垃圾是由于成员引用自身导致的，那么就对 value 的 refcount 减一操作，如果 value 的 refount 变为了 0，则表明其引用全部来自自身成员，value 属于垃圾。另外垃圾只会出现在array、object类型中。

PHP中怎么实现垃圾回收机制

步骤一：遍历垃圾回收器的 buffer 缓冲区，把 value 标为灰色，把 value 的成员的 refount-1，还是标为灰色。
步骤二：遍历垃圾回收器的 buffer 缓冲区，如果 value 的 refcount 等于 0，标为白色，认为是垃圾；如果不等于 0，则表示还有外部的引用，不是垃圾，将 refcount+1 还原回去，标为黑色。
步骤三：遍历垃圾回收器的 buffer 缓冲区，将 value 为非白色的节点从 buffer 中删除，最终 buffer 缓冲区中都是真正的垃圾。
步骤四：遍历垃圾回收器的 buffer 缓冲区，释放此 value。