使用py-spy对python程序进行性能诊断学习

py-spy简介

py-spy是一个用Rust编写的轻量级Python分析工具,它能够监视正在运行的Python程序,而不需要修改代码或者重新启动程序。Py-spy可以在不影响程序运行的情况下,采集程序运行时的信息,生成火焰图(flame graph)和调用栈信息,帮助开发者快速定位性能瓶颈。

安装py-spy

py-spy可以通过pip进行安装,命令如下:

pip install py-spy

安装完成后,可以通过命令行运行py-spy。

使用py-spy

要开始分析一个正在运行的Python程序,首先需要找到该程序的进程ID(PID)。使用以下命令可以查看系统中所有Python进程:

pgrep -fl python
  • -l选项告诉pgrep显示名称和 ID
  • pgrep仅仅匹配进程名字。当使用-f选项的时候,将会匹配所有的参数列表

找到目标程序的PID后,可以使用以下命令启动py-spy:

py-spy top --pid <PID>

这条命令将显示一个实时更新的界面,列出当前消耗CPU最多的函数。

生成火焰图

火焰图是一种可视化展示程序运行时函数调用栈的图表,它可以直观地显示哪些函数占用了最多的CPU时间。要生成火焰图,可以使用以下命令:

py-spy record -o profile.svg --pid <PID>

这将生成一个名为profile.svg的火焰图文件,您可以使用任何支持SVG格式的浏览器或图像查看器打开它。
在这里插入图片描述

分析结果

通过分析火焰图,您可以快速识别出程序中的热点函数。火焰图的每一层代表一个函数调用栈,越宽的区域代表函数占用的CPU时间越多。这有助于您优化代码,例如重写或优化CPU密集型的函数。

总结

py-spy是一个强大的工具,它可以帮助Python开发者进行性能分析而不影响程序的正常运行。通过生成火焰图和提供实时的性能数据,py-spy使得性能优化变得更加直观和高效。

参考

[1] py-spy github, https://github.com/benfred/py-spy

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