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提升Python性能的項(xiàng)目分享

發(fā)布人:only1 時(shí)間:2020-09-09 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章

  現(xiàn)在想要成為Python開發(fā)工程師的小伙伴不斷的增加,但是想要成為專業(yè)的Python開發(fā)工程師一定要有真才實(shí)學(xué),本篇文章扣丁學(xué)堂給大家分享一些干貨:提升Python性能的項(xiàng)目,希望對(duì)大家有所幫助。

  關(guān)于提升性能,這里有兩個(gè)選擇,有利有弊,如果讓Python在特定硬件上運(yùn)行得快一點(diǎn),首先,可以創(chuàng)建一個(gè)Python運(yùn)行時(shí)的替代品,但最后卻發(fā)現(xiàn)是重寫了一遍CPython,或者可以重寫現(xiàn)存的部分代碼來(lái)利用一些性能優(yōu)化的特性,缺點(diǎn)是程序員需要做更多的工作。


  扣丁學(xué)堂Python培訓(xùn)簡(jiǎn)述提升Python性能的項(xiàng)目有:


  1、Pyston


  Pyston,由Dropbox資助,使用LLVM編譯器架構(gòu)來(lái)加速Python,同樣的它也使用了適時(shí)編譯。相比于PyPy,Pyston還處于早期階段,它只支持Python的部分特性。Pyston把工作分成兩個(gè)部分,一部分是語(yǔ)言的核心特性,另一部分是把性能提升到可接受的程度。Pyston距離可以在生產(chǎn)環(huán)境使用還有一段距離。在培訓(xùn)Python時(shí),多涉獵一些更深?yuàn)W的項(xiàng)目,等你再學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的知識(shí)時(shí),掌握起來(lái)更容易。


  2、PyPy


  在CPython的替代品中,PyPy是最顯眼的那一個(gè)(比如Quora就在生產(chǎn)環(huán)境中使用它)。它也最有機(jī)會(huì)成為默認(rèn)解釋器,它和現(xiàn)存Python代碼高度兼容。


  PyPy使用適時(shí)編譯來(lái)加速Python,這項(xiàng)技術(shù)Google也在使用,Google在V8引擎中使用它加速Javascript。最近的版本PyPy2.5增加了一些提升性能的特性,其中有一項(xiàng)很受歡迎,它集成了Numpy,Numpy之前也一直被用來(lái)加速Python的運(yùn)行。


  使用Python3的代碼需要對(duì)應(yīng)地使用PyPy3。PyPy目前只支持到Python3.2.5,對(duì)Python3.3的支持正在進(jìn)行中。


  3、Nuitka


  除了替換Python運(yùn)行時(shí),有些團(tuán)隊(duì)嘗試將Python代碼轉(zhuǎn)換為能夠在本地高效運(yùn)行的其他語(yǔ)言的代碼。其中著名的項(xiàng)目是Nuitka--把Python代碼轉(zhuǎn)換為C++代碼--雖然運(yùn)行時(shí)還是依賴Python運(yùn)行時(shí)。這樣限制了它的可移植性,不過(guò)性能提升是可觀的。長(zhǎng)期規(guī)劃中,Nuitka還準(zhǔn)備讓C語(yǔ)言能夠調(diào)用Nuitka編譯的Python代碼,這樣性能提升將更加明顯。


  4、Cython


  Cython(Python的C語(yǔ)言擴(kuò)展)是Python的超集,它能把Python代碼編譯成C代碼,并與C和C++進(jìn)行交互。它可以作為Python項(xiàng)目的擴(kuò)展使用(重新性能要求高的部分),或者單獨(dú)使用,不涉及傳統(tǒng)的Python代碼。缺點(diǎn)是你寫的不是Python,所以需要手動(dòng)遷移,缺乏可移植性。


  據(jù)說(shuō),Cython提供了一些特性來(lái)讓代碼更高效,比如變量類型化,這本質(zhì)上是C要求的。一些科學(xué)計(jì)算的包,如scikit-learn依賴Cython的一些特性來(lái)保持操作簡(jiǎn)潔快速。所以在python培訓(xùn)中,建議適當(dāng)了解一些C語(yǔ)言,可以幫助對(duì)比python,也能讓你打開思路,更深入理解python。


  5、Numba


  Numba接合了上面幾個(gè)項(xiàng)目的想法。學(xué)習(xí)了Cython,Numba也采用了部分加速的策略,只加速CPU密集型的任務(wù);同時(shí)它又學(xué)習(xí)了PyPy和Pyston,通過(guò)LLVM運(yùn)行Python。你可以用一個(gè)裝飾器指定你要用Numba編譯的函數(shù),Numba繼承Numpy來(lái)加速函數(shù)的執(zhí)行,Numba不做適時(shí)編譯,它的代碼是預(yù)先編譯的。


  在Python培訓(xùn)中,或許會(huì)認(rèn)為Python慢,但Python之父曾說(shuō)過(guò),有些人感覺慢是因?yàn)闆]有正確使用它。拿CPU密集型的任務(wù)來(lái)說(shuō),有多種方法可以提升性能,如使用Numpy來(lái)做計(jì)算,調(diào)用外部C代碼,以及盡量避免GIL鎖。Python之父說(shuō)大部分覺得Python慢的應(yīng)用都是沒有正確地使用Python。對(duì)于CPU密集型的任務(wù)有多種方法來(lái)提升性能--由于GIL鎖目前還無(wú)法被替代,所以如果要改善,許多項(xiàng)目還需要嘗試一些短期可行的替代方案,當(dāng)然,如果使用ok的話,還可以考慮長(zhǎng)期使用。


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