10분 안에 PHP 가비지 수집 원리 이해하기

php 가비지 수집 메커니즘은 PHPer에 익숙하지만 그다지 익숙하지 않은 콘텐츠입니다. 그렇다면 PHP는 불필요한 메모리를 어떻게 재활용합니까?

PHP 변수의 메모리 저장 구조:

가비지 컬렉션의 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 먼저 기본 지식을 이해해야 합니다. php가 C로 작성되었다는 것은 다들 아시는 내용이므로, php 변수의 내부 저장 구조도 C 언어, 즉 zval의 구조와 관련이 있을 것입니다:

struct _zval_struct {
    union {
        long lval;
        double dval;
        struct {
            char *val;
            int len;
        } str;
        HashTable *ht;
        zend_object_value obj;
    } value;                    //变量value值
    zend_uint refcount__gc;   //引用计数内存中使用次数，为0删除该变量
    zend_uchar type;           //变量类型
    zend_uchar is_ref__gc;    //区分是否是引用变量
};

위 구조의 내용을 보면, 각각의 내용을 보면 알 수 있습니다. php 변수는 유형, 값, 참조 개수, 참조 변수 여부의 네 부분으로 구성됩니다. 참고: 위의 zval 구조는 php5.3 이전에는 없었습니다. 새로운 가비지 수집 메커니즘, 즉 GC이므로 이름이 없습니다

. 그리고 php7 버전 이후에는 성능 문제로 인해 zval 구조가 다시 작성되었으므로 여기서는 설명하지 않습니다.

_gc

참조 카운팅의 원리

:PHP 변수의 내부 저장 구조를 이해한 후, PHP 변수 할당 및 초기 가비지 수집 메커니즘과 관련된 원리를 알아보겠습니다.

변수 컨테이너

비배열 및 객체 변수

변수에 상수가 할당될 때마다 변수 컨테이너가 생성됩니다.

예:

$a = '许铮的技术成长之路';
xdebug_debug_zval('a')

결과:

a: (refcount=1, is_ref=0)='许铮的技术成长之路'

배열 및 개체 변수

는 요소 수 + 1의 변수 컨테이너를 생성합니다.

예:

$b = [
'name' => '许铮的技术成长之路',
'number' => 3
];
xdebug_debug_zval('b')

결과:

b: (refcount=1, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='许铮的技术成长之路', 
'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3)

과제 원리(

Copy-on-write 기술)상수 할당을 이해한 후 다음은 메모리 관점에서 변수 간의 할당에 대해 생각합니다

예:

$a = [
'name' => '许铮的技术成长之路',
'number' => 3
]; //创建一个变量容器，变量a指向给变量容器，a的ref_count为1
$b = $a; //变量b也指向变量a指向的变量容器，a和b的ref_count为2
xdebug_debug_zval('a', 'b');
$b['name'] = '许铮的技术成长之路1';//变量b的其中一个元素发生改变，此时会复制出一个新的变量容器，
变量b重新指向新的变量容器，a和b的ref_count变成1
xdebug_debug_zval('a', 'b');

결과:

a: (refcount=2, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='许铮的技术成长之路', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3)
b: (refcount=2, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='许铮的技术成长之路', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3)
a: (refcount=1, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='许铮的技术成长之路', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3)
b: (refcount=1, is_ref=0)=array ('name' => (refcount=1, is_ref=0)='许铮的技术成长之路1', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=3)

그래서 변수 a가 변수 b에 할당되면 , 새 변수 컨테이너를 즉시 생성하지 않지만 변수 b가 변수 a가 가리키는 변수 컨테이너를 가리킵니다. 즉, 메모리가 "공유"되고 변수 b의 한 요소가 변경되면 변수 컨테이너 복사가 실제로 발생합니다. .

copy-on-write

technology

참조 카운트를 0

변수 컨테이너의 ref_count가 0으로 지워지면 변수 컨테이너가 파괴되어 메모리 재활용을 구현한다는 의미입니다. 이것은 또한 PHP5.3 버전 이전의 가비지 수집 메커니즘

예:

$a = "许铮的技术成长之路";
$b = $a;
xdebug_debug_zval('a');
unset($b);
xdebug_debug_zval('a');

결과:

a: (refcount=2, is_ref=0)='许铮的技术成长之路'
a: (refcount=1, is_ref=0)='许铮的技术成长之路'

순환 참조로 인한 메모리 누수:

하지만 php5 이전의 가비지 수집 메커니즘에는 허점이 있습니다. .3, 즉, 배열이나 객체가 내부에 있는 경우 하위 요소가 상위 요소를 참조합니다. 이때 상위 요소가 삭제되면 하위 요소가 여전히 변수 컨테이너를 가리키고 있으므로 변수 컨테이너는 삭제되지 않습니다. , 그러나 변수가 어떤 범위에서도 지정되지 않기 때문에 컨테이너의 기호를 지울 수 없으므로 스크립트 실행이 끝날 때까지 메모리 누수가 발생합니다.

예:

$a = array( 'one' );
$a[] = &$a;
xdebug_debug_zval( 'a' );

이 예제의 출력부터. 좋지 않은 경우 그림과 같이 다이어그램으로 표시됩니다.

예:

unset($a);
xdebug_debug_zval('a');

그림에 표시된 대로:

새로운 가비지 수집 메커니즘:

루트 버퍼 메커니즘 php5.3 이후에 도입되었습니다. 즉, PHP가 시작될 때 지정된 수의 zval을 가진 루트 버퍼가 기본적으로 설정됩니다(기본값은 10000). PHP는 순환 참조가 있는 zval을 찾으면 이를 루트 버퍼가 구성 파일에 지정된 수(기본값은 10000)에 도달하면 순환 참조로 인한 문제를 해결하기 위해 가비지 수집이 수행됩니다. 메모리 누수 문제

가비지 확인 기준

:1. 참조 카운트가 0으로 감소하면 변수 컨테이너가 지워집니다(무료). 이는 가비지가 아닙니다.

2. zval의 참조 카운트가 0보다 크면 가비지가 아닙니다. 쓰레기 주기에 진입하게 됩니다. 둘째, 가비지 사이클 동안 참조 횟수가 1만큼 감소하는지 확인하고 참조가 0인 변수 컨테이너를 확인하여 어떤 부분이 가비지인지 알아냅니다.

요약

:가비지 수집 메커니즘:

1. PHP의 참조 계산 메커니즘을 기반으로 합니다(이 메커니즘은 PHP5.3 이전에도 사용 가능했습니다)

2. 동시에, PHP가 이를 발견하면 루트 버퍼 메커니즘을 사용합니다. 순환 참조 zval이 있으면 루트 버퍼에 저장됩니다. 루트 버퍼가 구성 파일에 지정된 수에 도달하면 순환 참조로 인한 메모리 누수 문제를 해결하기 위해 가비지 수집이 수행됩니다(php5.3부터 시작). 이 메커니즘을 소개합니다 )

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