PHP 之 写时复制介绍（Copy On Write）

什么是写时复制（Copy On Write）?

写时复制是一种常见的内存管理技术，其概念是指在一个变量被复制时，不会立即为其分配新的内存，而是延迟分配直到该变量被修改时进行复制。这个技术在操作大规模数据或者需要频繁复制的场景下，能够有效降低资源的占用。

PHP 如何实现写时复制？

在 PHP 中，实现写时复制采用了引用计数（Reference Counting）的技术，即对每个变量或对象的使用次数进行计数。当一个变量被复制，新变量会引用同一块内存，同时对被复制的变量的计数器进行加一操作，从而保证内存的共享。

当新变量被修改时，PHP 会为其分配新的内存空间，从而保证数据的隔离性，避免一个变量的修改影响到其他变量。

以下是一个 PHP 写时复制的示例代码：

$a = array('key1' => 'value1', 'key2' => 'value2');
$b = $a;
var_dump(memory_get_usage()); // 输出: int(441536)
$b['key1'] = 'new_value';
var_dump(memory_get_usage()); // 输出: int(441968)

在上述代码中，当 $b = $a 时，$b 对 $a 进行了复制，但并没有分配新的内存。当 $b['key1'] = 'new_value' 时，PHP 分配了新的内存空间来存储修改后的值。

写时复制的优缺点

优点：

• 节省内存空间，提高性能：可以避免在复制大量数据时出现的内存占用过多的情况，有利于提高程序的性能。
• 降低复杂度：使用写时复制，避免了在操作期间频繁的进行内存分配和回收操作，减轻了程序的复杂度。

缺点：

• 实现复杂：实现此技术需要额外的代码支持，增加了程序的复杂度。
• 可以造成内部碎片：由于写时复制采用了延迟分配的方式，所以会产生内部碎片，这也是一种浪费内存的方式。

结论

写时复制技术作为一种常见的内存管理方式，不仅避免了在复制大规模数据时出现内存占用过多的情况，同时也有利于提高程序的性能和降低程序的复杂度。但同时也需要注意这种技术可能会造成内部碎片，需要适当权衡。

参考资料

1. Copy On Write - Wikipedia
2. 写时复制（Copy On Write）有什么应用场景？ - 知乎