垃圾回收
- 引用计数 :CPython 中的主要垃圾回收算法,每个对象都会统计有多少引用指向自己;当引用计数归零时,对象立即销毁。
- 分代垃圾回收 :CPython 2.0 增加的新的算法,用于检测引用循环中涉及的对象组
即将销毁实例时,解释器会调用 __del__
方法,给实例最后的机会,释放外部资源,但它不会销毁实例。
del
del
语句删除的是名称,而不是对象。但是在两种情况下可能会导致对象被回收:
- 删除的变量保存的是对象的最后一个引用 (引用计数)
- 删除变量后无法得到对象,如两个对象互相引用 (分代垃圾回收)
sys.getrefcount
方法可以监控对象的引用计数,因为该方法调用本身也会增加对象的引用计数,所以结果会比实际想的要多1
''' 使用 weakref.finalize 注册回调函数,监视对象生命周期 '''
import weakref, sys
s1 = {1, 2 ,3}
s2 = s1
print(sys.getrefcount(s1))
def bye():
print('Gone with the wind ... ')
# 注册回调函数 bye,当 s1 指向的对象被销毁,执行 bye 函数
ender = weakref.finalize(s1, bye)
ender.alive
3
True
# del 只是删除 s1 这个名称,但是它指向的对象还有 s2 作为引用
del s1
print(sys.getrefcount(s2))
ender.alive
2
True
# s2 被重新绑定,导致 {1, 2, 3} 无法获取,即引用计数归零,从而对象被销毁,bye函数回调
s2 = 'byebye'
ender.alive
Gone with the wind ...
False
弱引用
弱引用:不会增加对象的引用数量,不会妨碍所指对象(referent)被当作垃圾回收。
弱引用在缓存应用中很有用,因为不想仅仅因为对象被缓存引用着而始终被保持。
weakref.ref
类的实例获取所指对象,提供的是底层接口,尽量不要手动创建并处理weakref.ref
实例。
以下仅是演示弱引用 ...
# 创建弱引用对象
a_set = {0, 1}
wref = weakref.ref(a_set)
wref
<weakref at 0x03B7AA80; to 'set' at 0x03ACD3F0>
#返回被引用的对象,因为这里是控制台会话,返回的值(即[Out])会绑定到 _ 变量
wref()
{0, 1}
# 重新绑定 a_set,减少了 {0, 1} 的引用计数,但是 _ 变量仍然指向它
a_set = {2, 3}
wref()
{0, 1}
# 接下来的 [Out] 值会重新绑定 _ 变量,导致 {0, 1} 引用计数归零(ipython内核中还有__和___变量)
wref() is None
False
# 此时 _ 变量绑定的是 False,{0, 1} 引用计数归零(在Python原生控制台里是这样,但是这里的控制台的ipython内核,结果不一样)
wref() is None
False
# 在ipython内核中,使用 dir() 可以看到一些全局变量,globals可以看到他们的值,{0, 1}还有被 _5, _6 变量引用(即对应的[Out]值,具体视情况而定,这里就是 5 和 6),
# 除此之外,在 Out 以及 _oh 全局变量中,它们是保存当前所有[Out]值的字典(是同一个字典对象),5,6 key对应的value还是{0, 1}的引用,
# 最后,还有一个大坑,在ipython内核中,有_、__、___三个变量,分别表示当前Out值、上一个Out值、上上个Out值,所以到这个地方为止,___还是{0, 1}的引用
# 本以为这样就OK了,但是{0, 1}的引用还存在,已经想方设法绞尽脑汁在找,就是找不到是谁还在引用{0, 1},但至少弱引用不是;力竭,但愿以后能够发现
print(_5, _6, _oh[5], _oh[6])
print(_, __, ___)
_5, _6 = None, None
_oh[5], _oh[6] = None, None
___ = None
wref() is None
{0, 1} {0, 1} {0, 1} {0, 1}
False False {0, 1}
False
一般不要直接创建处理 weakref.ref
实例,最后使用 weakref
集合和 finalize
,即 WeakKeyDictionary
、WeakValueDictionary
、WeakSet
、finalize
WeakValueDictionary
WeakValueDictionary
类实现的是一种可变映射,值是对象的弱引用,被引用的对象被回收后,对应的键会主动删除,常用于缓存。
WeakKeyDictionary
与之对应,它存储的键是对象的弱引用。
class Cheese:
def __init__(self, kind):
self.kind = kind
def __repr__(self):
return 'Cheese(%r)' % self.kind
stock = weakref.WeakValueDictionary()
catalog = [Cheese('A'), Cheese('B'), Cheese('C'), Cheese('D')]
for cheese in catalog:
stock[cheese.kind] = cheese
sorted(stock.keys())
['A', 'B', 'C', 'D']
# 删除了 catalog 列表,对应的值弱引用字典中对应的键被删除,但是 'D' 还存在一个引用,for循环中的 cheese,它是全局变量
del catalog
sorted(stock.keys())
['D']
# 删除了 cheese 之后,所有键被删除
del cheese
sorted(stock.keys())
[]
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