PHP进阶学习之垃圾回收机制详解

什么是垃圾回收机制？

垃圾回收机制（简称GC），指的是在程序运行过程中，自动管理和释放所使用的内存资源。PHP自带GC，能够自动跟踪需要的内存，并在不使用时及时释放。

在PHP中，未被引用的变量或对象，就会被认为是垃圾。PHP垃圾回收机制会自动触发，在合适的时机清除这些垃圾对象占用的内存空间，以达到优化性能和内存利用的目的。

PHP GC的两种算法

PHP GC 主要有两种算法：引用计数和标记清除算法

引用计数算法

引用计数算法是一种非常简单的内存回收方法，在每个变量或对象上维护了一个引用计数器。当一个变量或对象被引用时，其引用计数器加1；当一个变量或对象的引用被取消时，其引用计数器减1。当引用计数器为0时，该变量或对象就成为了垃圾对象，PHP垃圾回收机制会自动清除这些对象占用的内存。

但是，这种算法存在一些缺陷，例如循环引用问题。如果两个对象相互引用，它们的引用计数器不会降为0，垃圾回收机制也就不会自动清除其内存。对于这种情况，PHP提供了标记清除算法。

标记清除算法

标记清除算法是一种使用标记的方法，它标记所有存活的对象，并清除那些没有被标记的对象。标记清除算法需要遍历所有对象，因此其运行速度相对比较慢。但是，它可以解决循环引用问题，并可以更好地处理大量垃圾对象的内存回收，因此是PHP GC的默认算法。

PHP GC的性能优化

虽然PHP垃圾回收机制能够自动管理内存回收，但是在极端情况下，GC会成为程序性能的瓶颈。为了优化程序性能，可以采用以下几种方法：

unset()函数

unset()函数可以手动解除变量或对象的引用关系，让其引用计数器减1，从而更快地释放空间。可以针对一些临时变量，在不需它们的情况下使用unset()卸载对象引用，这样可以在某些情况下显著提高程序性能。

PHP.ini配置

可以通过设置PHP.ini中的gc_probability（GC触发概率）和 gc_divisor（GC触发机率/包含概率的值）参数，调整PHP GC的运行策略，优化提交性能。

例如：gc_probability=1，表示每次有一次请求时都会触发GC；gc_probability=100，表示每100次请求时才会触发GC。

手动触发GC

在PHP 5.3.0以后的版本中，提供了gc_collecting_cycles()函数，可以手动触发 GC 垃圾回收机制。

可以通过以下方式手动触发GC:

gc_collect_cycles();

例子

这里有两个示例，展示如何实践垃圾回收机制的使用：

实例 1：手动触发GC

在下面的示例中，我们在第一次运行B函数之后，手动触发了PHP垃圾回收机制。通过这种方式，我们可以显式地释放A的内存，以提供程序性能。

function A() {
    $B = B();
    echo "A执行完毕\n";
    return;
}

function B() {
    global $B;
    $B = new stdClass;
    echo "B执行完毕\n";
    return;
}

echo "程序开始执行\n";
A();
gc_collect_cycles(); //手动触发内存回收
echo "程序执行结束\n";

实例 2：unset()函数

在下面的示例中，我们建立了一个数组并添加了一些元素，然后使用unset()手动卸载掉临时元素。这将有助于显式地释放不再需要的对象，从而优化程序性能。

$data = array(
    array("id" => 1, "name" => "Tom"),
    array("id" => 2, "name" => "Jerry"),
    array("id" => 3, "name" => "Mike"),
);

//删除临时元素
unset($data[1]);

//输出结果
print_r($data);

总结

PHP GC 可以自动管理内存，提高程序性能和内存利用率。虽然其默认采用的是标记清除算法，但在一些极端情况下，可能存在性能瓶颈。在这种情况下，可以通过手动触发内存回收和使用unset()函数等方法，来优化程序性能。