性能方面考虑的因素

在上一节我们已经简单的提到:回收可能根有细微的性能上影响,但这是把PHP 5.2与PHP 5.3比较时才有的。尽管在PHP 5.2中,记录可能根相对于完全不记录可能根要慢些,而PHP 5.3中对 PHP run-time 的其他修改减少了这个性能损失。

这里主要有两个领域对性能有影响。第一个是内存占用空间的节省,另一个是垃圾回收机制执行内存清理时的执行时间增加(run-time delay)。我们将研究这两个领域。

内存占用空间的节省

首先,实现垃圾回收机制的整个原因是为了,一旦先决条件满足,通过清理循环引用的变量来节省内存占用。在PHP执行中,一旦根缓冲区满了或者调用gc_collect_cycles() 函数时,就会执行垃圾回收。在下图中,显示了下面脚本分别在PHP 5.2 和 PHP 5.3环境下的内存占用情况,其中排除了脚本启动时PHP本身占用的基本内存。

Example #1 Memory usage example

<?php
class Foo
{
    public 
$var '3.1415962654';
}

$baseMemory memory_get_usage();

for ( 
$i 0$i <= 100000$i++ )
{
    
$a = new Foo;
    
$a->self $a;
    if ( 
$i 500 === )
    {
        echo 
sprintf'%8d: '$i ), memory_get_usage() - $baseMemory"\n";
    }
}
?>
Comparison of memory usage between PHP 5.2 and PHP 5.3

在这个很理论性的例子中,我们创建了一个对象,这个对象中的一个属性被设置为指回对象本身。在循环的下一个重复(iteration)中,当脚本中的变量被重新复制时,就会发生典型性的内存泄漏。在这个例子中,两个变量容器是泄漏的(对象容器和属性容器),但是仅仅能找到一个可能根:就是被unset的那个变量。在10,000次重复后(也就产生总共10,000个可能根),当根缓冲区满时,就执行垃圾回收机制,并且释放那些关联的可能根的内存。这从PHP 5.3的锯齿型内存占用图中很容易就能看到。每次执行完10,000次重复后,执行垃圾回收,并释放相关的重复使用的引用变量。在这个例子中由于泄漏的数据结构非常简单,所以垃圾回收机制本身不必做太多工作。从这个图表中,你能看到 PHP 5.3的最大内存占用大概是9 Mb,而PHP 5.2的内存占用一直增加。

执行时间增加(Run-Time Slowdowns)

垃圾回收影响性能的第二个领域是它释放已泄漏的内存耗费的时间。为了看到这个耗时时多少,我们稍微改变了上面的脚本,有更多次数的重复并且删除了循环中的内存占用计算,第二个脚本代码如下:

Example #2 GC性能影响

<?php
class Foo
{
    public 
$var '3.1415962654';
}

for ( 
$i 0$i <= 1000000$i++ )
{
    
$a = new Foo;
    
$a->self $a;
}

echo 
memory_get_peak_usage(), "\n";
?>

我们将运行这个脚本两次,一次通过配置zend.enable_gc 打开垃圾回收机制时,另一次是它关闭时。

Example #3 执行以上脚本

time php -dzend.enable_gc=0 -dmemory_limit=-1 -n example2.php
# and
time php -dzend.enable_gc=1 -dmemory_limit=-1 -n example2.php

在我的机器上,第一个命令持续执行时间大概为10.7秒,而第二个命令耗费11.4秒。时间上增加了7%。然而,执行这个脚本时内存占用的峰值降低了98%,从931Mb 降到 10Mb。这个基准不是很科学,或者并不能代表真实应用程序的数据,但是它的确显示了垃圾回收机制在内存占用方面的好处。好消息就是,对这个脚本而言,在执行中出现更多的循环引用变量时,内存节省的更多的情况下,每次时间增加的百分比都是7%。

PHP内部 GC 统计信息

在PHP内部,可以显示更多的关于垃圾回收机制如何运行的信息。但是要显示这些信息,你需要先重新编译PHP使benchmark和data-collecting code可用。你需要在按照你的意愿运行./configure前,把环境变量CFLAGS设置成-DGC_BENCH=1。下面的命令串就是做这个事:

Example #4 重新编译PHP以启用GC benchmarking

export CFLAGS=-DGC_BENCH=1
./config.nice
make clean
make

当你用新编译的PHP二进制文件来重新执行上面的例子代码,在PHP执行结束后,你将看到下面的信息:

Example #5 GC 统计数据

GC Statistics
-------------
Runs:               110
Collected:          2072204
Root buffer length: 0
Root buffer peak:   10000

      Possible            Remove from  Marked
        Root    Buffered     buffer     grey
      --------  --------  -----------  ------
ZVAL   7175487   1491291    1241690   3611871
ZOBJ  28506264   1527980     677581   1025731

主要的信息统计在第一个块。你能看到垃圾回收机制运行了110次,而且在这110次运行中,总共有超过两百万的内存分配被释放。只要垃圾回收机制运行了至少一次,根缓冲区峰值(Root buffer peak)总是10000.

结论

通常,PHP中的垃圾回收机制,仅仅在循环回收算法确实运行时会有时间消耗上的增加。但是在平常的(更小的)脚本中应根本就没有性能影响。

然而,在平常脚本中有循环回收机制运行的情况下,内存的节省将允许更多这种脚本同时运行在你的服务器上。因为总共使用的内存没达到上限。

这种好处在长时间运行脚本中尤其明显,诸如长时间的测试套件或者daemon脚本此类。同时,对通常比Web脚本运行时间长的» PHP-GTK应用程序,新的垃圾回收机制,应该会大大改变一直以来认为内存泄漏问题难以解决的看法。

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User Contributed Notes 1 note

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6
Talisman
9 months ago
The GC, unfortunately, as expounded in the examples above, has the tendency to promote lazy programming.
Clearly the benefits of the GC to assist in memory management are there, and help to maintain a stable system, but it is no excuse to not plan and test your code properly.
Always re-read your code critically and objectively to ensure that you are not introducing memory leaks unintentionally.
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