python 垃圾回收机制

引用计数器回收

一个对象，会记录着自身被引用的个数

每增加一个引用，这个对象的引用计数会自动+1

每减少一个引用，这个对象的引用计数会自动-1

查看引用计数

import sys sys.getrefcount(对象)

关于getrefcount：

getrefcount(object) -> integer

Return the reference count of object.  The count returned is generally

one higher than you might expect, because it includes the (temporary)

reference as an argument to getrefcount().

注意下加粗的两个地方：

1. 需要获取一个对象的引用次数，而非一个类
2. 由于你通过getrefcount引用了这个对象，所以总引用次数要比实际多1

来个例子看看吧

import sys
class Uranus:
    pass
u1 = Uranus()
print(sys.getrefcount(u1)-1) # 1
u3 = u2 = u1
print(sys.getrefcount(u1)-1) # 3
del u3
print(sys.getrefcount(u1)-1) # 2
del u2
print(sys.getrefcount(u1)-1) # 1
del u1
print(sys.getrefcount(u1)-1) # NameError: name 'u1' is not defined

引用+1场景

1. 对象被创建会 +1
   u1=Uranus()
   
2. 对象被引用会 +1
   u2=u1
   
3. 对象作为参数传入到一个函数中会 +2

import sys
class Uranus:
    pass
u1 = Uranus()
def func(obj):
    print(sys.getrefcount(obj)-1)
func(u1)

为什么会+2呢？python3的有点难理解，但是Python2的可以直接打印一下

print([(i,getattr(func,i)) for i in dir(func)])

可以看到__globals__he funcglobals__都存在u1

4. 对象作为一个元素，存储在容器中会 +1
   list1=[u1]

引用-1的场景

1. 对象被销毁
   del u1
   
2. 对象被赋予新的值
   u1=Uranus() u1=1
   
3. 一个对象离开他的作用域

如上面对象传入某个函数中，当函数执行完成后，引用会立即销毁

4. 对象所在的容器被销毁
   list1=[u1] del list1
   

特殊场景-循环引用问题

何为循环引用？怎么去计算？

此时我们需要使用一个模块objpraph

Count objects tracked by the garbage collector with a given class name.

import objgraph # 需要单独下载
class Person:
    pass
class Animal:
    pass
print(objgraph.count("Person")) # 0
print(objgraph.count("Animal")) # 0
P = Person()
A = Animal()
print(objgraph.count("Person")) # 1
print(objgraph.count("Animal")) # 1
P.pet = A
A.master = P
del P
del A
# 正常情况下，如果删除了P和A，应该为0，但由于循环引用，结果为1
print(objgraph.count("Person")) # 1
print(objgraph.count("Animal")) # 1

那这样不是GG思密达了？那怎么阔能！！！真这样的话Python还有谁用呢？

垃圾回收机制

从经历过引用计数器机制仍未被释放掉的对象中，找到循环引用并删除相关对象

何时启动垃圾回收

不是说你创建了一个变量，就会马上开始垃圾回收的！

需要你代码中，新增对象-消亡对象阈值达到某一个零界点是才会启动垃圾回收

如何查看这个阈值呢？需要引入GC模块

import gc
print(gc.get_threshold())
output：
(700, 10, 10)

代码的结果是一个元组，后面两位之后说，700代表python设置的阈值

怎么找到循环引用

1. 搜集所有容器对象，通过双向列表进行引用

容器对象：list couple dict ...

非容器对象：a=10 ...

2. 针对每一个容器对象，通过一个变量gc_refs来记录当前对应的引用计数
3. 对于每一个容器对象，找到它引用的容器对象，并将这个容器对象的引用计数-1
4. 如果经历以上三次，如果一个容器对象的引用次数为0，就代表可以被回收了

通过上面的循环引用查找，也许有的人认为比较简单，但是如果一个大的项目，存在着成千上万的容器对象，这么每次去检测岂不是要累死？

python考虑到此处，所以创建了一套回收机制，叫做分代回收

分代回收

何为分代回收，当第一次检测完成后，部分的容器对象没有为0，则将其从0代移动至1代对象中，当检测10次后，在第11次时，会再次扫描0代1代的对象，当101次，即1代对象也被检测了10次，仍存在未被回收的容器对象时，会将器移动至2代中。多像爷爸孙....

至于为什么是10，就是刚才我们查看gc.get_threshold()得到的元组后两个字段。

当然我们也可以进行手动设置：

gc.set_threshold(100,5,5)

但劝你没事儿还是别瞎折腾....

垃圾回收的开启、关闭、状态查询

垃圾回收机制，默认都是开启的，当然我们可以进行调整

gc.disable() gc.enable() gc.isenabled()

如何手动触发垃圾回收

通过gc.collect()手动触发垃圾回收。

此处需要注意一点，即便目前的垃圾回收机制处于关闭状态，一样可以手动触发。

如何避免循环引用

使用弱引用模块

import weakref
A.master = weakref.ref(P) # 此时会生成弱引用

何为弱引用，即在引用的时候，不会是计数器+1

但是weakref.ref只是针对单个引用的，如果是多个呢？

使用：

weakref.WeakKeyDictionary
weakref.WeakValueDictionary
weakref.WeakSet

手动使引用计数-1

A.master = None

通过重新赋值的方法，是不是也可以达到这种方式呢？