• 内存优化
  • GIL锁
  • GC
  • 调优手段
  • 内存泄露

    GC

    GC作为现代编程语言的自动内存管理机制，专注于两件事：1. 找到内存中无用的垃圾资源 2. 清除这些垃圾并把内存让出来给其他对象使用。GC彻底把程序员从资源管理的重担中解放出来，让他们有更多的时间放在业务逻辑上。但这并不意味着码农就可以不去了解GC，毕竟多了解GC知识还是有利于我们写出更健壮的代码。

GIL 锁

GIL即是Python为了保证线程安全而采用的独立线程运行限制，简单的来说就是一个核
同一个时间运行一个线程，

对于IO密集型任务 Python多线程起到作用，但是对于CPU密集型任务。python的多线程几乎占不到任何优势，还有可能因为争夺资源而变慢

内存优化

1.引用计数

引用计数也是一种垃圾收集机制，而且也是一种最直观、最简单的垃圾收集技术。当Python的某个对象的引用计数降为0时，说明没有任何引用指向该对象，该对象就成为要被回收的垃圾了。比如某个新建对象，它被分配给某个引用，对象的引用计数变为1，如果引用被删除，对象的引用计数为0,那么该对象就可以被垃圾回收。不过如果出现循环引用的话，引用计数机制就不再起有效的作用了。
循环引用：
什么是循环引用？A和B相互引用而再没有外部引用A与B中的任何一个，它们的引用计数虽然都为1，但显然应该被回收，例子：

  1. a = { } #对象A的引用计数为 1
  2. b = { } #对象B的引用计数为 1
  3. a['b'] = b  #B的引用计数增1
  4. b['a'] = a  #A的引用计数增1
  5. del a #A的引用减 1，最后A对象的引用为 1
  6. del b #B的引用减 1, 最后B对象的引用为 1

09-Python 中的全局锁/GC/GIL - 图1
在这个例子中程序执行完del语句后，A、B对象已经没有任何引用指向这两个对象，但是这两个对象各包含一个对方对象的引用，虽然最后两个对象都无法通过其它变量来引用这两个对象了，这对GC来说就是两个非活动对象或者说是垃圾对象，但是他们的引用计数并没有减少到零。因此如果是使用引用计数法来管理这两对象的话，他们并不会被回收，它会一直驻留在内存中，就会造成了内存泄漏（内存空间在使用完毕后未释放）。为了解决对象的循环引用问题，Python引入了标记-清除和分代回收两种GC机制。
2.标记清除
『标记清除（Mark—Sweep）』算法是一种基于追踪回收（tracing GC）技术实现的垃圾回收算法。它分为两个阶段：第一阶段是标记阶段，GC会把所有的『活动对象』打上标记，第二阶段是把那些没有标记的对象『非活动对象』进行回收。那么GC又是如何判断哪些是活动对象哪些是非活动对象的呢？
对象之间通过引用（指针）连在一起，构成一个有向图，对象构成这个有向图的节点，而引用关系构成这个有向图的边。从根对象（root object）出发，沿着有向边遍历对象，可达的（reachable）对象标记为活动对象，不可达的对象就是要被清除的非活动对象。根对象就是全局变量、调用栈、寄存器。
3.分代收集
分代回收是一种以空间换时间的操作方式，Python将内存根据对象的存活时间划分为不同的集合，每个集合称为一个代，Python将内存分为了3“代”，分别为年轻代（第0代）、中年代（第1代）、老年代（第2代），他们对应的是3个链表，它们的垃圾收集频率与对象的存活时间的增大而减小。新创建的对象都会分配在年轻代，年轻代链表的总数达到上限时，Python垃圾收集机制就会被触发，把那些可以被回收的对象回收掉，而那些不会回收的对象就会被移到中年代去，依此类推，老年代中的对象是存活时间最久的对象，甚至是存活于整个系统的生命周期内。同时，分代回收是建立在标记清除技术基础之上。分代回收同样作为Python的辅助垃圾收集技术处理那些容器对象\

以下情况会导致引用计数加1：

  • 对象被创建
  • 对象被引用
  • 对象作为参数传入到一个函数中
  • 对象作为元素存储到一个容器中

以下情况会导致引用计数减1：

  • 用del语句显示删除对象引用
  • 对象引用被重新赋值其他对象
  • 一个对象离开它所在的作用域
  • 持有该对象的容器自身被销毁
  • 持有该对象的容器删除该对象

调优手段

1.手动垃圾回收
2.调高垃圾回收阙值
3.避免循环引用

内存泄漏

内存泄漏指由于疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存。内存泄漏并非指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，由于设计错误，导致在释放该段内存之前就失去了对该段内存的控制，从而造成了内存的浪费。
有__del__()函数的对象间的循环引用是导致内存泄露的主凶。不使用一个对象时使用: del object 来删除一个对象的引用计数就可以有效防止内存泄露问题。
通过Python扩展模块gc 来查看不能回收的对象的详细信息。
可以通过 sys.getrefcount(obj) 来获取对象的引用计数，并根据返回值是否为0来判断是否内存泄露