[Python学习笔记]Python 性能分析

在上一章节 [Python学习笔记]Requests性能优化之Session 中，通过在 Resquests 中使用 session，将 Python 脚本的运行效率提升了 3 倍。但当时对问题的排查主要是基于程序实现逻辑的推断，并没有实质性的证据。

本次使用 Python 的性能分析工具对脚本进行分析，找到优化点。首先介绍两个工具 cProfile 和 snakeviz 对程序性能进行定性分析。

目录

• 工具介绍

• 1. cProfile
• 2. snakeviz

• 性能分析

• 运行优化前脚本
• 运行优化后脚本

• 参考

工具介绍

1. cProfile

cProfile 是 Python 自带的性能分析模块，不需要额外安装，可以统计程序中函数的调用次数和时间。

python -m cProfile -o log.profile macd_all.py

• 以上命令会运行 macd_all.py，对每个函数的调用进行统计，并记录到 log.profile 文件中，方便分析。

2. snakeviz

SnakeViz是一个Python模块，用于可视化Python程序的性能分析结果。

安装

pip install snakeviz

分析 cProfile 日志

snakeviz.exe -p 8080 log.profile

• 以上命令会打开一个 HTTP Server，使用8080 端口，并自动打开本地浏览器。

说明：

• ncalls：表示函数调用的次数；
• tottime：表示指定函数的总的运行时间，除掉函数中调用子函数的运行时间；
• percall：（第一个percall）等于 tottime/ncalls；
• cumtime：表示该函数及其所有子函数的调用运行的时间，即函数开始调用到返回的时间；
• percall：（第二个percall）即函数运行一次的平均时间，等于cumtime/ncalls；
• filename:lineno(function)：每个函数调用的具体信息；

性能分析

运行优化前脚本

python -m cProfile -o log1.profile macd_all_v1.py

snakeviz.exe -p 8080 log1.profile

看图可以发现耗时最长的函数就是make_request 这个网络请求函数，而在下面明细中可以看见connect of _socket.socket 耗时很长。
初步可以判断，程序大量时间耗费在建立网络连接方面。

运行优化后脚本

python -m cProfile -o log1.profile macd_all_v2.py

snakeviz.exe -p 8080 log2.profile

对比优化前的分析图，可以发现 make_request 这个函数耗时从 107s 降低到了 24.3s ， connect of _socket.socket 调用次数从9040次降低到了1次，总耗时从 77.93s 下降到毫秒级别。

从分析图中可以看出当前耗时较长的函数是 'recv_into' of '_socket.socket'，共调用 18037次，耗时 21.78s。
recv_info 会从套接字接收数据，并将其存储在给定的缓冲区中。

在《[Python学习笔记]Requests性能优化之Session》章节有提到，这个脚本会查询 9037 张表，共 1779929 条数据；写入 9037 张表，每个表 1 条数据。

脚本中涉及网络方面方面的操作：

1. 从数据库查询所有股票代码（1次查询）
2. 向数据库写入测试记录（1次写入）
3. 根据代码逐个查询交易数据（9037次查询）
4. 将结果写入数据库（1次写入）

由此可知，程序主要优化点在于减低数据库查询次数，比如说一次查询多只股票的数据。

参考

Python基础(11) 性能测试工具 cProfile

使用 cProfile 和火焰图调优 Python 程序性能

[量化投资-学习笔记013]Python+TDengine从零开始搭建量化分析平台-策略回测进阶

[Python学习笔记]Requests性能优化之Session