Python 踩坑记 -- 调优

前言

继续解决问题

慢

一个服务运行有点慢，当然 Python 本身不快，如果再编码不当那这个可能就是量级上的劣化。
整个 Code 主线逻辑 1700+，各依赖封装 3000+，主线逻辑也是很久远的痕迹，长函数都很难看清楚一个 if else 的分支块到哪。
主线逻辑理清楚后，剔除其中诸多已失去意义的逻辑和无效操作，但是整体功能运行时常并未缩短，深入看下具体卡点原因。
调优肯定离不开 Profile 工具，参考下官方介绍：Python 性能分析器
简单来说，就是可以，如下命令生成我们的 profile 分析文件

python -m cProfile -o my_script.prof my_script.py

再借助 flameprof 将 分析文件转为火焰图

# 安装
pip install flameprof

# 将上文的 分析文件 my_script.prof 转图片
python flameprof my_script.prof > my_script.svg

上图可以看出，主要的性能开销是在 字符串的 splitlines 和 正则的 search 上，层层找下去，定位到 Code 逻辑：

rules = [rule1, rule2, rule3, ...., rule50]
source_text = [text1, text2, text3, ...., text400]

def parse_data(text_str):
	result = {}
	for rule in rules:
		do_one_rule(rule, text_str, result)
	
	search_objects = re.search(r'some_pattern', text_str)
	if search_objects:
		objects = search_objects.group.split('; ')
		for obj in objects:
			# do something
			pass
	

def do_one_rule(rule, test_str, result):
	for line in test_str.splitlines():
		data = rule(line)
		result.update(data)

剔除多余分支，保留核心卡点逻辑，基本能识别出火焰图中卡点的根因了，这段 code 的目的是对文本中的内容做清理，得出想要的数据

• 在每个 rule 的解析过程中，重复对原始的 test_str 做了 splitlines 的操作，直接就是性能途中一个主要卡点处
• 正则中的匹配，首先有个不好习惯，没有去 compile pattern，并且 pattern 也是固定的，每次 search 的时都会重复执行 compile
• 其次，这里的 search 实际功能就是匹配到其中某一行，而后再对该行处理，并且该行有一定特性，完全可以用字符串前缀匹配 和 关键字匹配来达到同样效果
• 原始的文本 text_str 是由一些很大段的行可以先行剔除，来加速此处的匹配

优化后效果：

可以看出，主要开销点都没有，直观测试效果是 原始的功能块从 耗时 15s + -> 3s -
找出点了，仿佛也很简单，但是在长久迭代中，随着原始文本的增长，rule 的增多性能会有明显劣化。

内存泄漏

承接前文的的内存泄漏，修复了全局变量后，仍然会出现，内存的 profile 工具推荐 memray https://bloomberg.github.io/memray/getting_started.html，参考文档使用并不复杂。
通过图形基本确定了开销点

程序中会从 DB 读取全表数据，40w+ 行，整体会持续不断去 append 数组，这种不停数组扩容的情形，导致了有部分容量的内存够分配后不回收

Flask 上下文不一致

Flask 框架搭建服务，单个 app，使用了 werkzeug 的工功能来做 request 级别隔离的上下文管理，结果发现内容会串，无法做到 request 级别正确隔离，原始 code 如下

from flask import Flask
from werkzeug.local import Local, LocalManager

local_store = Local()
local_manager = LocalManager([local_store])


app = Flask(__name__)
app.wsgi_app = local_manager.make_middleware(app.wsgi_app)

Flask 本身推荐了 g 用来做 request 级别的上下文存储，关于 Flask 的上下文 Local，LocalStack，LocalProxy 是茫茫多的信息量，得空再细说吧。