這篇文章將為大家詳細講解有關PHP中垃圾回收機制的面試題,小編覺得挺實用的,因此分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。
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介紹一下PHP的垃圾回收機制
PHP使用了引用計數(shù)(reference counting)GC機制,同時使用根緩沖區(qū)機制,當php發(fā)現(xiàn)有存在循環(huán)引用的zval時,就會把其投入到根緩沖區(qū),當根緩沖區(qū)達到配置文件中的指定數(shù)量后,就會進行垃圾回收,以此解決循環(huán)引用導致的內存泄漏問題。
1. 如果引用計數(shù)減少到零,所在變量容器將被清除(free),不屬于垃圾;
2. 如果一個zval的引用計數(shù)減少后還大于0,那么它會進入垃圾周期。其次,在一個垃圾周期中,通過檢查引用計數(shù)是否減1,并且檢查哪些變量容器的引用次數(shù)是零,來發(fā)現(xiàn)哪部分是垃圾。
每個對象都內含一個引用計數(shù)器refcount,每個reference連接到對象,計數(shù)器加1。當reference離開生存空間或被設為 NULL,計數(shù)器減1。當某個對象的引用計數(shù)器為零時,PHP知道你將不再需要使用這個對象,釋放其所占的內存空間。
下列關于PHP垃圾回收的說法,錯誤的是?
A、開啟/關閉垃圾回收機制可以通過修改php配置實現(xiàn)
B、可以在程序中使用gc_enable() 和 gc_disable()開啟和關閉。
C、PHP中的垃圾回收機制,會大幅度提升系統(tǒng)性能。
D、開啟垃圾回收機制后,針對內存泄露的情況,可以節(jié)省大量的內存空間,但是由于垃圾回收算法運行耗費時間,開啟垃圾回收算法會增加腳本的執(zhí)行時間。
參考答案:C
答案解析: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。
php垃圾回收機制的說法錯誤的是?
A、在一個垃圾周期中,通過檢查引用計數(shù)是否減1,并且檢查哪些變量容器的引用次數(shù)是零,來發(fā)現(xiàn)哪部分是垃圾
B、可以通過調用gc_enable() 和 gc_disable()函數(shù)來打開和關閉垃圾回收機制
C、通過清理未被使用的變量來節(jié)省內存的占用
D、php代碼執(zhí)行完畢后會自動執(zhí)行垃圾回收,所以不需要手動執(zhí)行垃圾回收
參考答案:D
答案解析:php一段代碼有可能要長時間執(zhí)行,但若此期間有未引用的變量的話,就會占用內存的空間,導致運行緩慢等問題
一、概念
垃圾回收是一個多數(shù)編程語言中都帶有的內存管理機制。與非托管性語言相反:C, C++ 和 Objective C,用戶需要手動收集內存,帶有 GC 機制的語言:Java, javaScript 和 PHP 可以自動管理內存。
垃圾回收機制(gc)顧名思義,就是廢物重利用的意思,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存塊。垃圾回收機制可以讓程序員不必過分關心程序內存分配,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)”。
什么叫做引用計數(shù)?
由于PHP是用C來寫的,C里面有一種東西叫做結構體,我們PHP的變量在C中就是用這種方式存儲的。
每個PHP的變量都存在于一個叫做zval的容器中,一個zval容器,除了包含變量名和值,還包括兩個字節(jié)的額外信息:
● 一個叫做'is_ref',是個布爾值,用來表示這個變量是否屬于引用集合,通過這個字節(jié),我們php才能把普通變量和引用變量區(qū)分開來。
● 第二個額外字節(jié)就是'refcount',用來表示指向這個容器的變量的個數(shù)。
即:
① 每個內存對象都分配一個計數(shù)器,當內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,表明內存對象沒有被使用,該內存對象則進行銷毀,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/線程所占的內容,這種方式?jīng)Q定了PHP在前期不需要過多考慮內存的泄露問題。
但是當兩個或多個對象互相引用形成環(huán)狀后,內存對象的計數(shù)器則不會消減為0;這時候,這一組內存對象已經(jīng)沒用了,但是不能回收,從而導致內存泄露的現(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,來檢測內存對象中引用環(huán)的存在,以避免內存泄露。
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部引用計數(shù)機制,來優(yōu)化內存使用。
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)。
官方文檔所說,可以使用Xdebug來檢查引用計數(shù)情況:
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容的被插入的字符串)并保證在請求的整個持續(xù)時間內存在,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)組文字將被轉換為不可變數(shù)組。
再次,這些生活在共享內存,因此不能使用refcounting。
我們的demo例子如下:
看到的輸出如下:
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,就在你調用gc_disable()函數(shù)釋放內存之前,先調用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)省內存占用。在PHP執(zhí)行中,一旦根緩沖區(qū)滿了或者調用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存泄漏問題難以解決的看法。
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分享名稱:PHP中垃圾回收機制的面試題
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