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详解Python 3.1新变化之性能改善篇

  【IT168 技术文档】Python 3.0发布七个月之后,Python核心开发人员于2009年6月27日发布了新的Python 3.1版本。虽然此3.1版本只是对Python 3.0的一次小型升级,但是它不仅为开发者带来许多让人感兴趣的特性,同时在性能方面也有所改善。在上一篇中,我们为读者详细介绍了Python 3.1版本在标准程序库方面的变化,本文则要为读者介绍新版本在性能方面的改善。

  在Python 3.1的开发计划中,很大一部分都是关于性能的,那么这一版本发布后,都是哪些性能得到改善呢?下面我们将一一加以介绍。

  相关文章:详解Python 3.1的新变化之标准程序库篇
                      详解Python 3.1新变化之核心语言篇

  一、利用C语言实现了I/O库

  Python 3.0曾以使用Python实现了一个新的I/O库而引以为豪,但是其性能大家可想而知——和您估计的一样,非常的低。在Python 3.1中,人们利用C语言重新实现了此程序库,所以它的性能得到了极大的提升,大概快了2到20倍。为此,我们写了一段代码:向一个文件中写入5,000,000字节的内容,连续写入10次,然后计算其平均耗时。我们分别在Python 2.5、2.6、3.0和3.1下运行该代码,然后比较其结果。

  from __future__ import with_statement

  
import sys

  
import time

  
if sys.version_info[0] == 3:

  
exec("c = b'X'")

  
else:

  c
= 'X'

  
def test_write_speed():

  start
= time.time()

  with open(
'1.txt', 'wb') as f:

  
for i in range(5000000):

  f.write(c)

  end
= time.time() - start

  
print (end)

  
return end

  times
= [test_write_speed() for i in range(10)]

  times.remove(max(times))

  times.remove(min(times))

  
print('Average:', sum(times) / len(times))

  这里是上面代码在不同版本下的平均时间(这里以秒为单位):

  * Python 2.5 - 3.0146874487400055

  
* Python 2.6 - 4.4676837027072906

  
* Python 3.0 - 33.0755852461

  
* Python 3.1 - 5.7733258903

  看到这样的结果,是不是既让人感兴趣又让人很困惑呀:对于这个向文件逐字节写入的基本I/O任务,不同Python版本之间的性能差别是不是很明显呢?Python 3.0的性能有了很大的下降,这是可以理解的,原因前面已经提过。不过,Python 2.6的性能比Python 2.5低了50%,而Python 3.1的性能有几乎是Python 2.5的两倍。

  对于同样的测试,如果文件作为文本文件打开(即把wb换成w),并且向文件写入字符串“1”而非写入字节,如下:

  ...

  with open(
'1.txt', 'w') as f:

  
for i in range(5000000):

  f.write(
'X')

  ...

  则它们的平均时间为(以秒为单位):

  * Python 2.5 - 3.1337025165557861

  
* Python 2.6 - 2.9250392615795135

  
* Python 3.0 - 68.4243619442

  
* Python 3.1 - 3.43869066238

  从中我们可以了解到些什么呢?首先,对于该任务Python 3.0的性能是惨不忍睹的,它写入字符的耗时是写入字节的两倍,并且几乎比Python 3.1的性能地了二十倍。 Python 2.5、2.6和3.1所用的时间大体相当。

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