python采用的是引用计数机制为主，标记-清除和分代收集（隔代回收）两种机制为辅的策略

一、对象的引用计数机制

一个变量指向了内存地址，引用计数为1
两个变量同时指向了一个内存地址，引用计数为2

为什么引用计数为2呢？
🔥🔥🔥注意：

查看一个对象的引用计数: sys.getrefcount() 总是会比实际+1 ,因为 sys.getrefcount() 也调用了它一次 .但是print(sys.getrefcount(b))在执行完毕后引用就删除了。

Python内部使用引用计数，来保持追踪内存中的对象，所有对象都有引用计数。

1、引用计数增加的情况：

a、一个对象分配一个新名称

a=4553223

b、将其放入一个容器中（如列表、元组或字典）

a=4553223
b=a
c=[a]
c.append(a)
print(sys.getrefcount(a))

2、引用计数减少的情况：

a、使用del语句删除引用

del a

b、引用超出作用域或被重新赋值

def test():
    b=667787
test()
1
2
3

函数执行完函数中的引用计数为0，可以进行回收

二、垃圾回收

1，当一个对象的引用计数归零时，它将被垃圾回收机制处理掉。

2，当两个对象a和b相互引用时，del语句可以减少a和b的引用计数，并销毁用于引用底层对象的名称。然而由于每个对象都包含一个对其他对象的应用，因此引用计数不会归零，对象也不会销毁。（从而导致内存泄露）。为解决这一问题，解释器会定期执行一个循环检测器，搜索不可访问对象的循环并删除它们。

举例：v1和v2互相引用，把v1和v2del

v1 = [1, 5, 6]
v2 = [6, 9, 2]
v1.append(v2)
v2.append(v1)

del v1
del v2
1
2
3
4
5
6
7

v1和v2对象被干掉了，但是堆内存中有相互引用,引用计数位为1；可是没有变量去接收，这些内存地址程序员想用都不能用到，并且还占用内存。解决办法就是用标记清除。

3、标记清除

在python的底层中，再去维护一个链表，这个链表中专门放那些可能存在循环引用的对象。

标记清除算法是一种基于追踪回收 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。

4、分代回收（帮我们回收循环嵌套的引用）

因为， 标记和清除的过程效率不高。清除非活动的对象前它必须顺序扫描整个堆内存，哪怕只剩下小部分活动对象也要扫描所有对象。还有一个问题就是：什么时候扫描去检测循环引用？

为了解决上述的问题，python又引入了分代回收。分代回收解决了标记清楚时什么时候扫描的问题，并且将扫描的对象分成了3级，以及降低扫描的工作量，提高效率。

0代： 0代中对象个数达到700个（阈值），扫描一次。
1代： 0代扫描10次，则1代扫描1次。
2代： 1代扫描10次，则2代扫描1次。

三、Python的内存池

Python提供了对内存的垃圾收集机制，但是它将不用的内存放到内存池而不是返回给操作系统。

对于Python对象，以下几种情况，都有其独立的私有内存池。（字符串的驻留机制）

1、字符串长度为0或者1
2、符合标识符的字符串（只包含字符数字下划线）
3、字符串只在编译时进行驻留，而非运行时
4、[-5,256]之间的整数数字

举例1：[-5,256]之间的整数数字

值相同内存地址也相同

>>> a=66
>>> b=66
>>> id(a)
2526627451280
>>> id(b)
2526627451280
1
2
3
4
5
6

值相同内存地址不同

>>> c=399
>>> d=399
>>> id(c)
2526635259696
>>> id(d)
2526635259536
1
2
3
4
5
6

原理图如下：

举例2：符合标识符的字符串（只包含字符数字下划线）

>>> a="qwe%"
>>> b="qwe%"
>>> a is b
False
>>> c="123kobe"
>>> d="123kobe"
>>> c is d
True
1
2
3
4
5
6
7
8

举例3：字符串长度为0或者1

>>> e=""
>>> f=""
>>> e is f
True
1
2
3
4

>>> e="!"
>>> f="!"
>>> e is f
True
1
2
3
4

举例4：字符串只在编译时进行驻留，而非运行时

>>> a="kk"
>>> b="k"+"k"
>>> a is b
True
1
2
3
4

>>> a="kobe"
>>> b="".join('kobe')
>>> a is b
False
1
2
3
4

四、怎么优化内存管理

1.手动垃圾回收

先调用del a ; 再调用gc.collect()即可手动启动GC（嵌套的引用删除不了，因为引用计数为1）

2.调高垃圾回收阈值

gc.set_threshold 设置垃圾回收阈值（收集频率）。 将 threshold0 设为零会禁用回收。

gc.set_threshold(800,20,20)
1

3.避免循环引用