PHP GC回收机制详解

前言

GC的全称是Garbage Collection也就是垃圾回收的意思，在PHP中，是使用引用计数和回收周期来自动管理内存对象的，当一个对象被设置为NULL，或者没有任何指针指向时，他就会变成垃圾，被GC机制回收掉。

环境配置

php.ini终配置好xdebug，xdebug_debug_zval是用来查看容器变量内容的函数

<?php 
$a = "F12";
xdebug_debug_zval("a");
?>

在PHP GC机制中，当程序终止时就会让变量的refcount减1，如果refcount-1为0的话，就会销毁回收该变量

引用计数

is_ref表示该变量是否被引用，操作系统学的好的同学应该很容易理解该内容

<?php 
  $a = "F12";
  $b = &$a;
  xdebug_debug_zval("a");
?>

# 运行结果
a: (refcount=2, is_ref=1)='F12'

$b是$a的引用，所以is_ref=1，同时refcount也会加1，因为此时是有两个变量的（两变量指向同一个地址），所以销毁时要让refcount减2。
当变量是array类型时，也是一样的规则

<?php 
  $a = "F12";
  $arr = array(0=>"test", 1=>&$a);
  xdebug_debug_zval("arr");
?>
# 运行结果
arr: (refcount=1, is_ref=0)=array (0 => (refcount=1, is_ref=0)='test', 1 => (refcount=2, is_ref=1)='F12')

如果我们在引用前将$a销毁会发生什么？

<?php 
  $a = "F12";
  unset($a);
  $arr = array(0=>"test", 1=>&$a);
  xdebug_debug_zval("a");
  xdebug_debug_zval("arr");
?>
# 运行结果
a: (refcount=2, is_ref=1)=NULL
arr: (refcount=1, is_ref=0)=array (0 => (refcount=1, is_ref=0)='test', 1 => (refcount=2, is_ref=1)=NULL)

<?php 
  $a = "F12";
  $arr = array(0=>"test", 1=>&$a);
  unset($a);
  xdebug_debug_zval("a");
  xdebug_debug_zval("arr");
?>
# 运行结果
a: no such symbol
arr: (refcount=1, is_ref=0)=array (0 => (refcount=1, is_ref=0)='test', 1 => (refcount=1, is_ref=1)='F12')

第一种情况，$a没有被销毁，因为在之后又引用了$a，所以$a只是指向了一个NULL，第二种情况就把$a销毁了

PHP GC在反序列化中的使用

一个简单的demo

<?php
class gc{
    public $num;
    public function __construct($num)
    {
        $this->num=$num;
        echo "construct(".$num.")"."\n";
    }
    public function __destruct()
    {
        echo "destruct(".$this->num.")"."\n";
    }
}
$a=new gc(1);
$b=new gc(2);
$c=new gc(3);

# 运行结果
construct(1)
construct(2)
construct(3)
destruct(3)
destruct(2)
destruct(1)

先创建的对象最后销毁，看看变量的内容情况：

可以看到refcount为1，所以当程序结束时，减1就会被回收
如果我们不把new的gc对象赋值给$a会怎样？

<?php
class gc{
    public $num;
    public function __construct($num)
    {
        $this->num=$num;
        echo "construct(".$num.")"."\n";
    }
    public function __destruct()
    {
        echo "destruct(".$this->num.")"."\n";
    }
}
new gc(1);
$b=new gc(2);
$c=new gc(3);

# 运行结果
construct(1)
destruct(1)
construct(2)
construct(3)
destruct(3)
destruct(2)

可以看到第一个gc对象，创建完就被回收了，因为没被其它变量引用，它的refcount一开始就是0，所以直接被回收

绕过Exception异常

思路一

一个简单的demo：

<?php
class gc{
    public $num;
    public function __construct($num)
    {
        $this->num=$num;
    }
    public function __destruct()
    {
        echo "Hello World!";
    }
}
$a = new gc(1);
$ser = serialize($a);
$b = unserialize($ser);
throw new Exception("F12 is bad");

正常来说会输出一个Hello World!，但是因为触发了异常，所以对象并没有被回收

我们修改一下代码：

<?php
class gc{
    public $num;
    public function __construct($num)
    {
        $this->num=$num;
    }
    public function __destruct()
    {
        echo "Hello World!";
    }
}
$a = array(0=>new gc(1),1=>1);
$ser = serialize($a);
echo $ser;
$ser = 'a:2:{i:0;O:2:"gc":1:{s:3:"num";i:1;}i:0;i:1;}';
$b = unserialize($ser);
throw new Exception("F12 is bad");

这里我们我们修改序列化的内容，将$a[0]随便指向谁，从而使new的gc对象没有引用的变量，所以触发提前回收，跟上面举的直接new gc，并不赋值是一个道理

思路二

这种方法更加简单粗暴，我们只需要让序列化的数据出错，那么当反序列化时出错时，也会让该对象提前回收

<?php
class gc{
    public $num;
    public function __construct($num)
    {
        $this->num=$num;
    }
    public function __destruct()
    {
        echo "Hello World!";
    }
}
$a = new gc(1);
$ser = serialize($a);
echo $ser;
$ser = 'O:2:"gc":1:{s:3:"num";i:1;';
$b = unserialize($ser);
throw new Exception("F12 is bad");

这里我们删去一个}，依然输出了Hello World!