【Python学习】python性能分析

python profiler性能分析

一种方法:
if __name__ == "__main__":
       import profile
       profile.run("foo()")
 
另一种命令行方法:python -m profile prof1.py
profile的统计结果分为ncalls, tottime, percall, cumtime, percall, filename:lineno(function)等若干列:
ncalls 函数的被调用次数
tottime 函数总计运行时间,除去函数中调用的函数运行时间
percall 函数运行一次的平均时间,等于tottime/ncalls
cumtime 函数总计运行时间,含调用的函数运行时间
percall 函数运行一次的平均时间,等于cumtime/ncalls
filename:lineno(function) 函数所在的文件名,函数的行号,函数名
 
用pstats自定义报表
       profile解 决了我们的一个需求,还有一个需求:以多种形式查看输出,我们可以通过 profile的另一个类Stats来解决。在这里我们需要引入一个模块pstats,它定义了一个类Stats,Stats的构造函数接受一个参数—— 就是profile的输出文件的文件名。Stats提供了对profile输出结果进行排序、输出控制等功能,如我们把前文的程序改为如下:
# …略
if __name__ == "__main__":
       import profile
       profile.run("foo()", "prof.txt")
       import pstats
       p = pstats.Stats("prof.txt")
       p.sort_stats("time").print_stats()
引入pstats之后,将profile的输出按函数占用的时间排序
 
Stats有若干个函数,这些函数组合能给我们输出不同的profile报表,功能非常强大。下面简单地介绍一下这些函数:
strip_dirs() 用以除去文件名前名的路径信息。
add(filename,[…]) 把profile的输出文件加入Stats实例中统计
dump_stats(filename) 把Stats的统计结果保存到文件
sort_stats(key,[…]) 最重要的一个函数,用以排序profile的输出
reverse_order() 把Stats实例里的数据反序重排
print_stats([restriction,…]) 把Stats报表输出到stdout
print_callers([restriction,…])
输出调用了指定的函数的函数的相关信息
print_callees([restriction,…]) 输出指定的函数调用过的函数的相关信息
这里最重要的函数就是sort_stats和print_stats,通过这两个函数我们几乎可以用适当的形式浏览所有的信息了,下面来详细介绍一下。
sort_stats() 接受一个或者多个字符串参数,如”time”、”name” 等,表明要根据哪一列来排序,这相当有用,例如我们可以通过用time为key来排序得知最消耗时间的函数,也可以通过cumtime来排序,获知总消耗 时间最多的函数,这样我们优化的时候就有了针对性,也就事半功倍了。sort_stats可接受的参数如下:
‘ncalls’ 被调用次数
‘cumulative’ 函数运行的总时间
‘file’ 文件名
‘module’ 文件名
‘pcalls’ 简单调用统计(兼容旧版,未统计递归调用)
‘line’ 行号
‘name’ 函数名
‘nfl’ Name/file/line
‘stdname’ 标准函数名
‘time’ 函数内部运行时间(不计调用子函数的时间)
       另一个相当重要的函数就是print_stats——用以根据最后一次调用sort_stats之后得到的报表。
 
cProfile

python -m cProfile -s time test.py

 
timeit

如果我们某天心血来潮,想要向list里append一个元素需要多少时间或者想知道抛出一个异常要多少时间,那使用profile就好像用牛刀杀鸡了。这时候我们更好的选择是timeit模块。
 
timeit除了有非常友好的编程接口,也同样提供了友好的命令行接口。首先来看看编程接口。timeit模块包含一个类Timer,它的构造函数是这样的:
class Timer( [stmt='pass' [, setup='pass' [, timer=<timer function>]]])
stmt参数是字符串形式的一个代码段,这个代码段将被评测运行时间;setup参数用以设置stmt的运行环境;timer可以由用户使用自定义精度的计时函数。
     
 timeit.Timer有三个成员函数,下面简单介绍一下:
timeit( [number=1000000])
timeit()执行一次Timer构造函数中的setup语句之后,就重复执行number次stmt语句,然后返回总计运行消耗的时间。
repeat( [repeat=3 [, number=1000000]])
repeat()函数以number为参数调用timeit函数repeat次,并返回总计运行消耗的时间
print_exc( [file=None])
print_exc()函数用以代替标准的tracback,原因在于print_exc()会输出错行的源代码,如:
>>> t = timeit.Timer("t = foo()/nprint t")      ß被timeit的代码段
>>> t.timeit()
 
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#12>", line 1, in -toplevel-
    t.timeit()
 File "E:/Python23/lib/timeit.py", line 158, in timeit
    return self.inner(it, self.timer)
 File "<timeit-src>", line 6, in inner
    foo()         ß标准输出是这样的
NameError: global name 'foo' is not defined
>>> try:
       t.timeit()
except:
       t.print_exc()
 
      
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#17>", line 2, in ?
 File "E:/Python23/lib/timeit.py", line 158, in timeit
    return self.inner(it, self.timer)
 File "<timeit-src>", line 6, in inner
    t = foo()        ßprint_exc()的输出是这样的,方便定位错误
NameError: global name 'foo' is not defined
       除了可以使用timeit的编程接口外,我们也可以在命令行里使用timeit,非常方便:
python timeit.py [-n N] [-r N] [-s S] [-t] [-c] [-h] [statement ...]
其中参数的定义如下:
-n N/--number=N
       statement语句执行的次数
-r N/--repeat=N
       重复多少次调用timeit(),默认为3
-s S/--setup=S
       用以设置statement执行环境的语句,默认为”pass”
-t/--time
       计时函数,除了Windows平台外默认使用time.time()函数,
-c/--clock
       计时函数,Windows平台默认使用time.clock()函数
-v/--verbose
       输出更大精度的计时数值
-h/--help
       简单的使用帮助
作者:gtea 博客地址:https://www.cnblogs.com/gtea
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