浅谈PHP 5中垃圾回收算法的演化

　　例如下面一段PHP代码演示了PHP5.2计数器的工作原理(计数器值通过xdebug得到)：

　　<?php

　　$val1 = 100; //zval(val1).refcount_gc = 1;

　　$val2 = $val1; //zval(val1).refcount_gc = 2,zval(val2).refcount_gc = 2(因为是Write on copy，当前val2与val1共同引用一个zval)

　　$val2 = 200; //zval(val1).refcount_gc = 1,zval(val2).refcount_gc = 1(此处val2新建了一个zval)

　　unset($val1); //zval(val1).refcount_gc = 0($val1引用的zval再也不可用，会被GC回收)

　　?>

　　Reference Counting简单直观，实现方便，但却存在一个致命的缺陷，就是容易造成内存泄露。很多朋友可能已经意识到了，如果存在循环引用，那么Reference Counting就可能导致内存泄露。例如下面的代码：

　　<?php

　　$a = array();

　　$a[] = & $a;

　　unset($a);

　　?>

　　这段代码首先建立了数组a，然后让a的第一个元素按引用指向a，这时a的zval的refcount就变为2，然后我们销毁变量a，此时a最初指向的zval的refcount为1，但是我们再也没有办法对其进行操作，因为其形成了一个循环自引用，如下图所示：

　　其中灰色部分表示已经不复存在。由于a之前指向的zval的refcount为1(被其HashTable的第一个元素引用)，这个zval就不会被GC销毁，这部分内存就泄露了。

　　这里特别要指出的是，PHP是通过符号表(Symbol Table)存储变量符号的，全局有一个符号表，而每个复杂类型如数组或对象有自己的符号表，因此上面代码中，a和a[0]是两个符号，但是a储存在全局符号表中，而a[0]储存在数组本身的符号表中，且这里a和a[0]引用同一个zval(当然符号a后来被销毁了)。希望读者朋友注意分清符号(Symbol)的zval的关系。

　　在PHP只用于做动态页面脚本时，这种泄露也许不是很要紧，因为动态页面脚本的生命周期很短，PHP会保证当脚本执行完毕后，释放其所有资源。但是PHP发展到目前已经不仅仅用作动态页面脚本这么简单，如果将PHP用在生命周期较长的场景中，例如自动化测试脚本或deamon进程，那么经过多次循环后积累下来的内存泄露可能就会很严重。这并不是我在耸人听闻，我曾经实习过的一个公司就通过PHP写的deamon进程来与数据存储服务器交互。

　　由于Reference Counting的这个缺陷，PHP5.3改进了垃圾回收算法。

　　PHP5.3中的垃圾回收算法——Concurrent Cycle Collection in Reference Counted Systems

　　PHP5.3的垃圾回收算法仍然以引用计数为基础，但是不再是使用简单计数作为回收准则，而是使用了一种同步回收算法，这个算法由IBM的工程师在论文Concurrent Cycle Collection in Reference Counted Systems中提出。

　　这个算法可谓相当复杂，从论文29页的数量我想大家也能看出来，所以我不打算(也没有能力)完整论述此算法，有兴趣的朋友可以阅读上面的提到的论文(强烈推荐，这篇论文非常精彩)。

　　我在这里，只能大体描述一下此算法的基本思想。

　　首先PHP会分配一个固定大小的“根缓冲区”，这个缓冲区用于存放固定数量的zval，这个数量默认是10,000，如果需要修改则需要修改源代码Zend/zend_gc.c中的常量GC_ROOT_BUFFER_MAX_ENTRIES然后重新编译。

　　由上文我们可以知道，一个zval如果有

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