大家好，很多人说python得益于其自动垃圾回收机制，使得开发人员无需过分关注底层的内存管理，确实，python是一门解释型语言，确定变量类型、分配和释放内存空间都是由python解释器运行的时候进行的，但是如果我们对python的内部垃圾回收机制不了解，当程序发生内存泄漏、代码运行效率优化等情况的时候，大概率会无从下手吧！下面我们就来讲一下python的垃圾回收机制。
关于垃圾回收的算法我们需要了解以下3种算法：
(1)引用计数算法(reference counting)；
(2) 标记-清除算法(Mark and Sweep);
(3) 分代回收算法(Generational garbage collector)
python中的垃圾回收机制主要就是以上3种算法，以引用计数为主，标记-清除和分代回收两个算法为辅的结合机制。下面我们就来分别讲以下这三种算法。
引用计数算法：
算法原理是每个对象都有一个用来记录对象被引用次数的计数属性，如果一个对象被引用了，那么引用计数就会 加1，如果引用被删除了的话，引用计数就会 减1，那么当该对象的引用计数为0时，就说明这个对象没有被使用，就会直接回收掉。
我们如何去获取到指定对象的引用的次数呢？
在python中我们使用sys模块包中的getrefcount函数来获取，举个例子看一下：
示例中引用计数为2，因为对象被创建的时候一次。创建后被赋值一次
既然是计数，那么需要知道增减条件，加一 还是 减一。
引用计数加一的情况有：
（1）对象被创建，eg:Work()；（2）对象被引用 eg:wname=Work()；
（3）对象作为函数的参数的时候 eg: function(wname);
（4）对象是容器中的一个元素时 eg: 作为列表中的元素 olist=[wname, 'xiaoyu']
注意：这里所说的容器，可不是指的docker，而是像列表、元组、集合这些。
引用计数减一的情况有（与加一的情况遥相呼应）：
（1）对象被显示销毁 eg: del wname; （2）变量被赋予新的对象 eg:wname='dayu';
（3）对象离开了其作用域 eg: 函数执行完毕；
（4）对象所在的容器被销毁，或者对象从容器中删除。
eg: >>> olist=[wname, 'dayu'] >>>del olist
计数示例代码：
引用计数虽然好用，但是就遇到循环引用的时候，我们就会发现，引用次数永远不会为0，这样就没有办法回收了，由此引出辅助算法 标记-清除算法。
循环引用也就是自己引用自己，或者两个对象之间互相引用，没有第三方对象接入的情况。如下举例：
标记-清除 算法
为了解决容器对象可能产生的循环引用，python中采用了“标记-清除”算法来实现垃圾回收。
算法原理从算法名称中可以看出是分为两个阶段，第一阶段标记，第二阶段清除。
对象之间通过引用（也可成为指针）连在一起，构成一个有向图，有向图的节点就是各个对象，有向图的边就是引用关系。从一个根对象（一般是全局变量、寄存器、调用栈）沿着有向边向下找对象，可以到达的标记为活动对象，不能到达的是非活动对象，而非活动对象就是需要被清除的，可以看一个有向图：
其中黑色实心点就是根对象，我们看到，4、5对象明显是非活跃的，也是被清除的对象。
分代回收算法
我们在执行垃圾回收的过程中，程序会被暂停，为了减少程序的暂停时间，采用分代回收算法降低垃圾回收的耗时，是一种以空间换时间的操作方式。
算法原理是Python把对象的生命周期分为三代，分别是第0代、第1代、第2代。每一代使用双向链表来标记这些对象。每一代链表都有总数阈值，当达到阈值的时候就会出发GC回收，将需要清除的清除掉，不需要清除的移到下一代。以此类推，第2代中的对象存活周期最长的对象。
分代回收的设计思想是，新创建的对象更有可能被回收，存活时间越长的对象更有可能继续存活，这样减少不同的收集频率，节省计算量，提高python性能。
关于各代阈值的获取和设置，如下代码：
gc模块是我们在python中进行内存管理的接口，使用之前引入，import gc ;下面写一下模块中常用的函数及其用途：
gc.set_debug(flags) ：设置gc的debug日志，一般设置为gc.DEBUG_LEAK可以看到内存泄漏的对象。
gc.collect([generation]) ：执行垃圾回收。会将那些有循环引用的对象给回收了。这个函数可以传递参数，0代表只回收第0代的的垃圾对象、1代表回收第0代和第1代的对象，2代表回收第0、1、2代的对象。如果不传参数，那么会使用2作为默认参数。手动进行垃圾回收的时候就调用该函数。
gc.get_threshold() ：获取gc模块执行垃圾回收的阈值。返回的是个元组，第0个是零代的阈值，第1个是1代的阈值，第2个是2代的阈值。
gc.set_threshold(threshold0[, threshold1[, threshold2]) ：设置执行垃圾回收的阈值。
gc.get_count() ：获取当前自动执行垃圾回收的计数器。返回一个元组。第0个是零代的垃圾对象的数量，第1个是零代链表遍历的次数，第2个是1代链表遍历的次数。
结语：python中虽然有自动回收机制，但是我们也需要熟悉了解他们的原理，使我们的代码写的更好，比如：手动执行垃圾回收、避免循环引用 以及适当提高垃圾回收的阈值这些都是可以的。
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