PHP 常驻内存泄漏分析定位

@航空母舰

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分类专栏：面试 PHP 文章标签： php

于 2021-10-13 09:29:06 首次发布

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在使用常驻内存框架需要注意什么？

内存释放
数据污染
资源释放
静态变量保存的对象不会被释放，需要手动管理
禁止使用exit和die
禁止使用sleep时间长的函数，防止导致Worker进程退出
不同Worker进程创建的对象和连接是不能互通的，创建连接池需要注意
定义公共函数的时候要使用 function_exists 判断函数是否存在，否则会提示重名
类引入文件需要使用 include_once 或者 require_once 否则会提示类名重复
修改代码需要重启服务才能生效
echo、print_r、var_dump不会输出到浏览器
使用$_GET、$_POST、$_REQUEST、$_SESSION、$_COOKIE、$_SERVER等$_开头的变量没有值

常驻内存和php-fpm模式有什么区别？

注意	常驻内存	php-fpm
变量	不释放	自动释放
对象	只new一次	每次请求都需要重新new
单例	在初始化阶段把对象存到内存	每个请求重建创建和销毁对象

PHP 内存泄漏分析定位

场景一程序操作数据过大
场景二程序操作大数据时产生拷贝
场景三配置不合理系统资源耗尽
场景四无用的数据未及时释放

场景一：程序操作数据过大

情景还原：一次性读取超过php可用内存上限的数据导致内存耗尽

<?php
ini_set('memory_limit', '128M');
$string = str_pad('1', 128 * 1024 * 1024);
?>

问题现象：特定数据处理时可复现，做任何IO操作都有可能遇到此类问题，比如：一次mysql 查询返回大量数据、一次把大文件读取进程序等。

场景二：程序操作大数据时产生拷贝

情景还原：执行过程中对大变量进行了复制（COW机制），导致内存不够用。

<?php
ini_set("memory_limit",'1M');

$string = str_pad('1', 1* 750 *1024);
$string2 = $string;
$string2 .= '1';

问题现象：局部代码执行过程中占用内存翻倍。

问题分析：

php 是写时复制（Copy On Write），也就是说，当新变量被赋值时内存不发生变化，直到新变量的内容被操作时才会产生复制。

解决方法：

及早释放无用变量，或者以引用的形式操作原始数据。

<?php
ini_set("memory_limit",'1M');

$string = str_pad('1', 1* 750 *1024);
$string2 = $string;
unset($string);
$string2 .= '1';

场景三：配置不合理系统资源耗尽

情景还原：因配置不合理导致内存不够用，2G 内存机器上设置最大可以启动 100 个 php-fpm 子进程，但实际启动了 50 个 php-fpm 子进程后无法再启动更多进程
问题现象：线上业务请求量小的时候不出现问题，请求量一旦很大后部分请求就会执行失败
解决方法：合理设置 post_max_size、max_file_uploads、upload_max_filesize、max_input_vars、max_input_nesting_level 等参数并调优 php-fpm 相关参数。

场景四：无用的数据未及时释放

情景还原：这种问题从程序逻辑上不是问题，但是无用的数据大量占用内存导致资源不够用，应该有针对性的做代码优化。

问题现象：程序运行期间内存逐渐增长，程序结束后内存正常释放。

问题分析：

此类问题不易察觉，定位困难，尤其是有些框架封装好的方法，要明确其适用场景。

解决方法：

本例中要通过DB::listen方法获取所有执行的 SQL 语句记录并写入日志，但此方法存在内存泄露问题，在开发环境下无所谓，在生产环境下则应停用，改用其他途径获取执行的 SQL 语句并写日志。

场景五：清理内存碎片

即使unset了所有变量，内存仍然无法降下去，代码如下

<?php
function main()
{
    for ($i = 1; $i < 2000000; $i++) {
        $GLOBALS[$i] = str_repeat("str_repeat这个函数会申请内存，但我马上就unset掉", 10);
    }
    for ($i = 1; $i < 2000000; $i++) {
        unset($GLOBALS[$i]);
		// 强制进行垃圾回收
    }
}
echo "内存使用量：".memory_get_usage()."\n";
main();
echo "unset后内存使用量：".memory_get_usage()."\n";
if (gc_enabled()) {
    echo "垃圾回收已开启。\n";

    // 强制进行垃圾收集
    gc_collect_cycles();
    // 清理内存缓存
    gc_mem_caches();
} else {
    echo "垃圾回收未开启。\n";
}
echo "gc后内存使用量：".memory_get_usage()."\n";
?>

咋回事呢？根本原因是产生了内存碎片，和 PHP 的内存分配算法有关，这里不展开讲，大概原理是：小于 3072 字节的内存申请 PHP 会认为是小内存，PHP 会把所有申请的小内存块缓存起来，即使释放了也不归还给操作系统，以保证内存管理的效率

解决方法

最后如果遇到了内存碎片话问题，可以尝试用gc_mem_caches()函数，手动清除掉。