PHP的垃圾收集机制

封面图 • 2025-10-11 • PHP

PHP 的 **垃圾收集机制（Garbage Collection, GC）** 是 PHP 5.3 引入的一个重要特性，用于自动回收不再使用的内存资源，避免内存泄漏。它主要基于 **引用计数（Reference Counting）** 和 **周期性检查（Cycle Detection）** 两种机制。

---

## 一、基本原理

### 1. 引用计数（Reference Counting）

PHP 中每个变量在内存中都有一个“引用计数”：

- 每当一个变量被赋值给另一个变量时，引用计数会增加；
- 当变量被销毁或重新赋值时，引用计数会减少；
- 当引用计数为 0 时，该变量占用的内存会被立即释放。

例如：

```php
$a = "hello"; // 引用计数为 1
$b = $a;      // 引用计数变为 2
unset($a);    // 引用计数变为 1
unset($b);    // 引用计数变为 0，内存被释放
```

### 2. 周期性检查（Cycle Detection）

某些情况下，对象之间可能存在循环引用（如 A 引用 B，B 又引用 A），此时引用计数无法正确判断是否应该释放内存。因此，PHP 引入了 **垃圾收集器（GC）** 来处理这些循环引用。

---

## 二、PHP 垃圾收集机制的工作流程

1. **变量创建/销毁时更新引用计数**  
   PHP 内核会在变量创建和销毁时维护引用计数。

2. **当引用计数为 0 时，立即释放内存**  
   如果变量的引用计数为 0，则直接释放其占用的内存。

3. **对于可能形成循环引用的对象，进行周期检测**  
   PHP 使用一种叫做 **“根缓冲区”（Root Buffer）** 的机制来记录可能形成循环引用的对象。

4. **定期执行垃圾收集**  
   PHP 会在一定条件下（如内存使用量达到阈值）触发垃圾收集器运行，对“根缓冲区”中的对象进行分析，找出循环引用并释放内存。

---

## 三、PHP 垃圾收集的配置选项

可以通过 `php.ini` 配置垃圾收集的行为：

| 配置项 | 说明 |
|--------|------|
| `zend.enable_gc` | 启用/禁用垃圾收集（默认为 On） |
| `gc_max_obj` | 最大允许的“根缓冲区”对象数量（默认为 10,000） |
| `gc_probability` | 垃圾收集触发的概率（默认为 100） |
| `gc_frequency` | 垃圾收集触发的频率（默认为 100） |

> 注意：`gc_probability` 和 `gc_frequency` 是通过概率计算来决定是否触发垃圾收集的，例如：
> ```
> if (rand(1, 100) <= gc_probability) {
>     trigger garbage collection
> }
> ```

---

## 四、手动触发垃圾收集

可以使用 `gc_collect_cycles()` 函数手动触发垃圾收集：

```php
gc_collect_cycles();
```

> 通常不建议频繁调用此函数，除非你非常清楚内存管理的需求。

---

## 五、示例：循环引用

```php
class A {
    public $b;
}

class B {
    public $a;
}

$a = new A();
$b = new B();

$a->b = $b;
$b->a = $a;

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

// 此时 $a 和 $b 形成循环引用，引用计数不会变为 0
// 所以需要依赖垃圾收集器来释放内存
gc_collect_cycles(); // 手动触发垃圾收集
```

---

## 六、总结

| 特性 | 说明 |
|------|------|
| 引用计数 | 基本的内存管理方式 |
| 垃圾收集 | 处理循环引用的内存泄漏问题 |
| 自动触发 | 根据内存使用情况自动触发 |
| 手动触发 | 可通过 `gc_collect_cycles()` 触发 |
| 配置 | 可通过 `php.ini` 调整行为 |

---

如果你有具体的代码或性能问题，也可以告诉我，我可以帮你分析内存使用情况和 GC 行为。