本文来分享让效率实现质的飞跃的6个优化技巧。
大多数Python开发者在改写代码前,都没有先问过自己一个关键问题:“到底是哪部分代码拖慢了速度?”
如果做了性能分析后发现,71%的执行时间都耗费在一个执行列表查询的循环上。仅仅这一处优化,就拯救了整个数据处理流程。
优化的第一步,一定要用这个工具:
import cProfile cProfile.run("main()")性能分析绝非可选项,它是性能优化路上的GPS导航系统。
2. 做查询操作时,用集合替代列表我之前是这么写的:
if item in my_list: ...这种查询的时间复杂度是 O(n)。当这个操作要处理50万条数据时,性能灾难就不可避免了。
而集合的查询时间复杂度是 O(1)。
把代码改成了这样:
my_set = set(my_list)if item in my_set: ...执行时间瞬间就缩短了好几秒。
3. 巧用生成器——别再让内存“暴饮暴食”为什么会这么写?不过是出于习惯、图省事,再加上看过的教程都没提过大数据量场景下的处理方式。
切换为生成器后,我直呼:“当初怎么没早点想到这个方法!”
def read_lines(path): for row in open(path): yield row要流式处理数据,而非批量加载数据。
4. 抛弃手动循环——善用内置函数与推导式我之前的代码是这么写的:
new = []for x in data: new.append(transform(x))后来我把它改成了列表推导式:
new = [transform(x) for x in data]在某些场景下,还可以这么写:
new = list(map(transform, data))Python的内置操作是基于C语言优化的,一定要学会善用它们。
5. 缓存重复计算的结果我之前在代码中,把同一个转换逻辑重复计算了数千次。
而记忆化(缓存)就是解决这个问题的利器:
from functools import lru_cache@lru_cache(maxsize=None)def expensive(val): ...优化之后,CPU的负载曲线图直接变得平缓了。
6. 让CPU密集型任务并行化当我解决了所有性能瓶颈后,剩下的问题就集中在CPU上了。
于是我用一种安全的方式实现了并行处理:
from concurrent.futures import ProcessPoolExecutorwith ProcessPoolExecutor() as ex: results = list(ex.map(expensive, items))一瞬间,服务器终于开始全力干活,而不是白白浪费算力“取暖”了。
思维模式的转变我们写出低效的代码,并非因为能力不足。而是因为从来没有人教过我们,高效的代码究竟该是什么样子。
优化是一种思维模式:
优化前先做度量分析选择合适的数据结构避免无意义的重复操作相信解释器的底层优化能力充分发挥硬件的性能潜力我所敬佩的每一位资深工程师,思考的都是如何“借力”提升效率,而不是盲目堆砌代码量。
为什么速度至关重要因为用户根本不在乎你的:
代码抽象设计有多精妙编程观点有多独到类层级结构有多优雅他们只关心一件事——时间。
高效的代码能够:
支撑更大规模的数据处理降低算力成本获得同事的认可提升用户满意度体现你的专业思考能力低效的代码总有各种借口,高效的代码只用结果说话。
最后一条经验如果你的Python脚本运行缓慢,你的职责不是道歉,而是度量瓶颈、定位问题、解决问题。
性能优化从来都不是一项额外的需求,而是每一位开发者的责任。
倘若一周的优化工作,能节省未来无数小时的处理时间,这早已超出了单纯的“工程开发”范畴——这是以巧取胜的杠杆智慧。
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