PHP 垃圾回收机制解析与应用案例

news2025/6/3 19:38:30

PHP 垃圾回收机制解析与应用案例

什么是 PHP 垃圾回收机制？

PHP 的垃圾回收（Garbage Collection, GC）机制是其内存管理的重要组成部分。它的主要职责是管理内存的分配与释放，尤其是处理复杂的循环引用问题，确保 PHP 应用程序不会因内存泄漏而导致性能问题。

引用计数

PHP 使用引用计数作为主要的内存管理方式：

每个变量都关联一个引用计数器，当变量被赋值、传递时，引用计数增加。
当变量被销毁或 unset 时，引用计数减少。
引用计数降为 0 时，变量对应的内存会被释放。

垃圾回收器

当 PHP 的引用计数无法处理复杂的循环引用问题时，垃圾回收器会介入。它通过检测内存中的根集合（Roots）和引用关系，回收那些失去实际引用的对象。

垃圾回收机制的关键概念

`gc_enable` 和 `gc_collect_cycles`

gc_enable()：启用垃圾回收器。
gc_collect_cycles()：手动触发垃圾回收器，返回被回收的循环引用对象数。

`gc_status`

gc_status() 返回垃圾回收器的当前状态，包括：

runs：垃圾回收器的运行次数。
collected：回收的循环引用对象数。
roots：当前根集合中的变量数。
threshold：触发垃圾回收的阈值。

应用案例解析

场景 1：简单变量的销毁与内存释放

以下代码展示了如何通过 gc_status 检测变量的状态变化：

public function getStatus()
{
    gc_enable(); // 启用垃圾回收
    $initData = gc_status();

    $a = "hello";
    $b = $a;

    unset($a);
    unset($b);

    $unsetStatus = gc_status();
    gc_collect_cycles(); // 手动触发垃圾回收
    $endStatus = gc_status();

    return ['init_data' => $initData, 'unset_status' => $unsetStatus, 'end_status' => $endStatus];
}

输出结果解析

{
    "data": {
        "init_data": {
            "runs": 0,
            "collected": 0,
            "threshold": 10001,
            "roots": 2430
        },
        "unset_status": {
            "runs": 0,
            "collected": 0,
            "threshold": 10001,
            "roots": 2430
        },
        "end_status": {
            "runs": 1,
            "collected": 0,
            "threshold": 10001,
            "roots": 0
        }
    }
}

init_data：代码开始执行时，垃圾回收器尚未运行，根集合中有 2430 个变量。
unset_status：调用 unset() 后，简单变量直接销毁，不会触发垃圾回收器，状态未变化。
end_status：手动触发垃圾回收器后，清空了根集合，roots 减少为 0。

场景 2：处理循环引用

以下代码模拟了循环引用的创建与回收：

public function getStatusWithCycle()
{
    gc_enable();
    $initData = gc_status();

    $a = new UsersEntity();
    $b = new UsersEntity();
    $a->ref = $b; // 循环引用
    $b->ref = $a;

    unset($a);
    unset($b);

    $unsetStatus = gc_status();
    gc_collect_cycles(); // 手动触发垃圾回收
    $endStatus = gc_status();

    return ['init_data' => $initData, 'unset_status' => $unsetStatus, 'end_status' => $endStatus];
}

输出结果解析

{
    "data": {
        "init_data": {
            "runs": 0,
            "collected": 0,
            "threshold": 10001,
            "roots": 2431
        },
        "unset_status": {
            "runs": 0,
            "collected": 0,
            "threshold": 10001,
            "roots": 2433
        },
        "end_status": {
            "runs": 1,
            "collected": 2,
            "threshold": 10001,
            "roots": 0
        }
    }
}

runs: 1：手动触发垃圾回收器后，运行了一次回收。
collected: 2：回收了两个循环引用对象 $a 和 $b
roots: 0：根集合清空。