Архив автора: admin

Руководство по анализу производительности скриптов на Python (Перевод)

Поскольку не каждая программа на Python требует тщательного анализа производительности, отрадно знать, что когда такая необходимость возникает у Вас всё же есть отличные инструменты для этой цели.
Анализ производительности программы состоит в поиске ответа на четыре вопроса:
  1. Как быстро выполняется программа?
  2. Какое место определяет скорость её выполнения?
  3. Как много используется памяти?
  4. Где утечки памяти?
Посмотрим, что же у нас есть для ответа на эти вопросы.

Грубая оценка времени выполнения

Давайте начнём  простого и быстрого способа оценки времени выполнения нашего кода: старой доброй утилиты UNIX time:
$ time python yourprogram.py

real 0m1.028s
user 0m0.001s
sys 0m0.003s

Объяснение этого результата можно найти в этой статье. В кратце:

  • real — время от запуска программы до её завершения
  • user — время процессора, затраченное вне ядра
  • sys — время процессора, затраченное в ядре
Таким образом, сложив user и sys, Вы можете оценить сколько процессорного времени потребовалось вашей программе вне зависимости от загрузки системы.
Если эта сумма сильно больше чем реально затраченное время, тогда можно предположить, что проблемы с производительностью вашей программы связаны с ожиданием ввода / вывода.

Более точная оценка времени с использованием менеджера контекста

Вот маленький модуль, который окажет нам бесценную пользу в измерении времени выполнения:
timer.py
import time

class Timer(object):
def __init__(self, verbose=False):
self.verbose = verbose

def __enter__(self):
self.start = time.time()
return self

def __exit__(self, *args):
self.end = time.time()
self.secs = self.end - self.start
self.msecs = self.secs * 1000 # millisecs
if self.verbose:
print 'elapsed time: %f ms' % self.msecs

Для того, чтобы его использовать, мы должны обернуть тот кусок кода, время выполнения которого Вы хотите замерить в полученный менеджер контекста. Он запускает измерение времени в начале выполнения блока кода и завершает после выполнения. Вот пример использования этого модуля:
from timer import Timer
from redis import Redis
rdb = Redis()

with Timer() as t:
rdb.lpush("foo", "bar")
print "=> elasped lpush: %s s" % t.secs

with Timer as t:
rdb.lpop("foo")
print "=> elasped lpop: %s s" % t.secs
Я обычно сохраняю вывод в файл для того, чтобы отслеживать изменения производительности с ростом программы.

Построчный тайминг и частота выполнения с
помощью profiler

У Robert Kern есть замечательный проект под названием line_profiler, которым я часто пользуюсь для того, чтобы понять, как быстро выполняется каждая строчка моего кода. Чтобы его использовать — Вам надо сперва установить его при помощи pip:
$ pip install line_profiler

После установки можно использовать модуль “line_profiler” или скрипт “kernprof.py”.

Чтобы использовать этот инструмент для начала Вам надо изменить свой код, обернув функцию, производительность которой Вы хотите измерить, в декоратор @profile. Не беспокойтесь, для этого Вам не надо будет ничего импортировать. Скрипт kernprof.py автоматически добавит всё, что нужно в ваш скрипт в процессе выполнения.
primes.py
@profile
def primes(n):
if n==2:
return [2]
elif n<2:
return []
s=range(3,n+1,2)
mroot = n ** 0.5
half=(n+1)/2-1
i=0
m=3
while m <= mroot:
if s[i]:
j=(m*m-3)/2
s[j]=0
while j<half:
s[j]=0
j+=m
i=i+1
m=2*i+3
re turn [2]+[x for x in s if x]
primes(100)
После того, как Вы настроили свой скрипт — используйте usekernprof.py для его запуска.
$ kernprof.py -l -v fib.py
Опция -l указывает kernprof'у добавить декоратор @profile во встроенную область видимости вашего скрипта, а -v указывает kernprof указать информацию о тайминге после выполнения скрипта. Вывод должен выглядеть так:
Wrote profile results to primes.py.lprof
Timer unit: 1e-06 s

File: primes.py
Function: primes at line 2
Total time: 0.00019 s

Line # Hits Time Per Hit % Time Line Contents
==============================================================
2 @profile
3 def primes(n):
4 1 2 2.0 1.1 if n==2:
5 return [2]
6 1 1 1.0 0.5 elif n<2:
7 return []
8 1 4 4.0 2.1 s=range(3,n+1,2)
9 1 10 10.0 5.3 mroot = n ** 0.5
10 1 2 2.0 1.1 half=(n+1)/2-1
11 1 1 1.0 0.5 i=0
12 1 1 1.0 0.5 m=3
13 5 7 1.4 3.7 while m <= mroot:
14 4 4 1.0 2.1 if s[i]:
15 3 4 1.3 2.1 j=(m*m-3)/2
16 3 4 1.3 2.1 s[j]=0
17 31 31 1.0 16.3 while j 18 28 28 1.0 14.7 s[j]=0
19 28 29 1.0 15.3 j+=m
20 4 4 1.0 2.1 i=i+1
21 4 4 1.0 2.1 m=2*i+3
22 50 54 1.1 28.4 return [2]+[x for x in s if x]

Ищите строки с большим значением hits или time. Это те места, где скрипт можно оптимизировать.

Какое количество памяти мы используем?

Теперь, узнав время выполнения нашего кода, давайте посмотрим на объем используемой им памяти. К счастью для нас, Fabian Pedregosa сделал хороший профилировщик памяти.
Для начала установим его при помощи pip:
$ pip install -U memory_profiler
$ pip install psutil
(Установка пакета psutil сильно ускорит работу memory_profiler).
Как и line_profiler, memory_profiler требует декорирования интересующей вас функции при помощи декоратора @profile:
@profile
def primes(n):
...
...
Для того, чтобы посмотреть сколько памяти использует ваша функция запустите скрипт так:
$ python -m memory_profiler primes.py
Вот пример вывода отчёта после завершения работы скрипта:
Filename: primes.py

Line # Mem usage Increment Line Contents
==============================================
2 @profile
3 7.9219 MB 0.0000 MB def primes(n):
4 7.9219 MB 0.0000 MB if n==2:
5 return [2]
6 7.9219 MB 0.0000 MB elif n<2:
7 return []
8 7.9219 MB 0.0000 MB s=range(3,n+1,2)
9 7.9258 MB 0.0039 MB mroot = n ** 0.5
10 7.9258 MB 0.0000 MB half=(n+1)/2-1
11 7.9258 MB 0.0000 MB i=0
12 7.9258 MB 0.0000 MB m=3
13 7.9297 MB 0.0039 MB while m <= mroot:
14 7.9297 MB 0.0000 MB if s[i]:
15 7.9297 MB 0.0000 MB j=(m*m-3)/2
16 7.9258 MB -0.0039 MB s[j]=0
17 7.9297 MB 0.0039 MB while j 18 7.9297 MB 0.0000 MB s[j]=0
19 7.9297 MB 0.0000 MB j+=m
20 7.9297 MB 0.0000 MB i=i+1
21 7.9297 MB 0.0000 MB m=2*i+3
22 7.9297 MB 0.0000 MB return [2]+[x for x in s if x]

Куда утекает память?

Интерпретатор сPython использует счётчик ссылок
для управления памятью. То есть каждый объект содержит счётчик, который увеличивается на 1, когда ссылка на этот объект сохраняется где-то, и уменьшается при удалении этой ссылки. Когда счётчик становится равным нулю интерпретатор cPython знает, что объект больше не используется и можно освободить занимаемую им память.
Утечки памяти могут возникать в вашей программе если где-то сохраняется ссылка на какой-то уже не используемый объект.
Самый быстрый способ поиска таких утечек памяти — использовать восхитительный инструмент objgraph написанный Marius Gedminas. Этот инструмент помогает увидеть количество объектов в памяти и обнаружить разные места в коде, которые содержат ссылки на эти объекты.
Для начала установите objgraph:
pip install objgraph
После этого вставьте в ваш код выражения для вызова отладчика:
import pdb; pdb.set_trace()

Статистика использования объектов

В процессе выполнения Вы можете посмотреть на 20 наиболее используемых объектов в вашей программе:
(pdb) import objgraph
(pdb) objgraph.show_most_common_types()

MyBigFatObject 20000
tuple 16938
function 4310
dict 2790
wrapper_descriptor 1181
builtin_function_or_method 934
weakref 764
list 634
method_descriptor 507
getset_descriptor 451
type 439

Какие объекты были добавлены и удалены?

Для того, чтобы посмотреть, какие объекты были удалены или добавлены между двумя точками сделайте так:
(pdb) import objgraph
(pdb) objgraph.show_growth()
.
.
.
(pdb) objgraph.show_growth() # this only shows objects that has been added or deleted since last show_growth() call

traceback 4 +2
KeyboardInterrupt 1 +1
frame 24 +1
list 667 +1
tuple 16969 +1

Что ссылается на этот «утёкший объект»?

Давайте для примера возьмём простой скрипт:
x = [1]
y = [x, [x], {"a":x}]
import pdb; pdb.set_trace()
Чтобы увидеть, что ссылается на переменную x, вызовите функцию objgraph.show_backref():
(pdb) import objgraph
(pdb) objgraph.show_backref([x], filename="/tmp/backrefs.png")
На выводе Вы получите PNG изображение, сохранённое в/tmp/backrefs.png:
back refrences
Квадрат внизу с красными буквами это и есть интересующий нас объект. Мы можем увидеть, что на него ссылается x один раз и список y три раза. Если x is вызывает утечки памяти, можно воспользоваться этим методом чтобы найти эти забытые ссылки.
Ещё раз: objgraph позволяет нам:
  • посмотреть N популярных объектов в памяти вашей программы
  • посмотреть какие объекты были удалены и добавлены за какой-то период времени
  • посмотреть все ссылки на заданный объект в нашем скрипте

Эффективность против точности

В этом посте я показал несколько инструментов анализа производительности программ на Python. Вооружённые этими инструментами Вы можете получить всю нужную информацию для поиска утечек памяти и бутылочных горлышек в вашем скрипте.
Как и во многих других случаях, точность анализа и скорость его выполнения зависят одно от другого. Так что если Вы сомневаетесь — используйте минимальное решение, удовлетворяющее ваши нужды.
Ссылки

Источник

Автор: Ishayahu Lastov

Релиз CFFI 0.2

Вышел релиз CFFI 0.2 (а вскоре ожидается и 1.0). CFFI это способ вызова C из Python. Этот релиз касается только CPython 2.6 или 2.7. Поддержка PyPy будет в ветке ffi-backend, но она ещё не реализована.Поддержку CPython 3.x сделать легко, но нужна для этого помощь.
Пакет доступен на bitbucket и хорошо документирован. Кроме того Вы можете просто установить его из python package index: pip install cffi
В этом релизе:
  • Многочисленные небольшие изменения и поддержка большего количества Си-измов
  • Большая новость: поддержка installing packages которые используют ffi.verify() на машина без компилятора C. Возможно это снимает последнее ограничение, которое удерживало людей от использования CFFI.
  • Некоторые небольшие изменения:
    • отображение между 'wchar_t' и Python юникодом
    • введение ffi.NULL
    • возможно более ясное API для ffi.new(): т.е. для того, чтобы выделить единичный int и получить указатель на него, используйте ffi.new(«int *») вместо старого ffi.new(«int»)
    • и, конечно, множество маленьких исправлений
  • CFFI использует pkg-config при наличии для собственной установки. Это помогает определить место libffi на современных Linux. Поддержка Mac OS/X тоже доступна (смотрите детальные инструкции по установке). Win32 должен работать из коробки. Win64 реально ещё не тестирован.

    Автор: Ishayahu Lastov

    Мои бывшие мужчины ))))

    МОИ БЫВШИЕ))))))))

    Роберто… Моя первая любовь… Женился сволочь…

    moibivshie 13

    *********************************************************************

    Это Юра. С ним мне приходилось делить ещё и свою дамскую комнату…

    moibivshie 21

    *********************************************************************

    Даня  своей дерзостью мог любого заткнуть… спрятавшись за моей спиной

    moibivshie 39

    ****************************************************

    Ренат… выпылесосил все мои сбережения

    moibivshie 40

    ***************************************************

    Это Сережа… Он умел делать сюрпризы

    moibivshie 1

    **************************************** Читать

    Сериал "Python PDF" – Обзор metaPDF (Перевод)

    Исследуя библиотеки для работы с PDF на Python, я наткнулся на ещё один маленький проект с названием metaPDF. Судя по указанному на сайте этого проекта, metaPDF это лёгкая библиотека для Python, оптимизированная для получения и вставки метаданных, по сути это легковесная обёртка вокруг замечательной библиотеки pyPdf. Я не уверен в том, что эта библиотека будет полена с учётом возможности работы с самой библиотекой pyPdf, так что давайте посмотрим на неё в деле.

    Получение и использование metaPDF

    Процесс установки metaPDF достаточно прост, особенно если использовать easy_install или pip. После этого давайте запустим маленький скрипт для того, чтобы посмотреть, как он работает. Вот пример, основанный на информации с github:
    from metapdf import MetaPdfReader
     
    pdfOne = r'C:UsersmdriscollDocumentsreportlab-userguide.pdf'
    x = MetaPdfReader()
    metadata = x.read_metadata(open(pdfOne, 'rb'))
    print metadata
    Я запускаю скрипт к руководству по Reportlab. Обратите внимание, что в оригинале есть опечатка — там используется “read” для открытия файла. Я полагаю, что он не будет работать, пока Вы сам не откроете файл. В любом случае, вот результат работы этого скрипта:
    {'/ModDate': u'D:20120629155504', '/CreationDate': u'D:20120629155504', '/Producer': u'GPL Ghostscript 8.15', '/Title': u'reportlab-userguide.pdf', '/Creator': u'Adobe Acrobat 10.1.3', '/Author': u'mdriscoll'}
    Я правда не знаю, каким образом изменилось поле «автор» в документе, но я определённо им не являюсь. Так же я не понимаю, откуда в названии ключей берутся прямые слешы. Судя по исходникам, это всё, что может делать эта библиотека. Разочарованы?  Может быть, если мы проявим внимание к этой библиотеке, автор добавит ей функциональности…

    Автор: Ishayahu Lastov

    Позитивчик)))

    1. Самое тяжелое в жизни — это синий кит, все остальное пустяки!

    ************************

    2. «Доброе утро» — это когда на часах 11:00, на календаре суббота, а за окном атлантический океан.

    ************************

    3. Когда ваши дела идут плохо – не ходите с ними.

    ************************

    4. Время, потерянное с удовольствием, не считается потерянным.

    ************************

    5. Если кто-то на вас ругается, злится или обижается — задавите его своим позитивом.

    ************************

    6. Деньги – зло. Придешь в магазин, прямо зла не хватает.

    ************************

    7. Когда мне было 5 лет, мама всегда твердила мне, что самое важное в жизни — быть счастливым. Когда я пошел в школу, меня спросили, кем я хочу стать, когда вырасту. Я написал «счастливым». Мне сказали » «ты не понял задание», я им сказал — «вы не поняли жизнь».

    ************************

    8. Я знаю, что счастье не купишь. Но можно купить яхту и попробовать подплыть к нему поближе.

    ************************

    9. Спасибо тем людям, которые вошли в мою жизнь и сделали её прекрасной. И ещё, спасибо тем людям, которые вышли из неё, и сделали её ещё лучше.

    ************************

    10. Всегда найдется кто-то, кому не нравится то, что ты делаешь. Это нормально. Всем подряд нравятся только котята.

    ************************

    11. Выйти замуж после двух дней знакомства – просто верх легкомыслия. Надо все хорошенько обдумать. Дней пять!

    ************************

    12. Самый хороший учитель в жизни – опыт. Берет, правда, дорого, но объясняет доходчиво.

    ************************

    13. Есть 3 вещи, которые человек не сможет сделать никогда в своей жизни: посчитать волосы на голове, помыть глаза с мылом, дышать с высунутым языком.

    Ну все все, можешь, засовывай язык назад, молодец. :-)