为Python加速 - python+memcached

本来我一直不知道怎么来更好地优化网页的性能,然后最近做python和php同类网页渲染速度比较时,意外地发现一个很简单很白痴但是 我一直没发现的好方法(不得不BS我自己):直接像某些php应用比如Discuz论坛那样,在生成的网页中打印出“本页面生成时间多少多少秒”,然后在 不停地访问网页测试时,很直观地就能发现什么操作会导致瓶颈,怎样来解决瓶颈了。

于是我发现SimpleCD在 生成首页时,意外地竟然需要0.2秒左右,真真不能忍:对比Discuz论坛首页平均生成才0.02秒,而Discuz论坛的首页页面无疑比 SimpleCD的主页要复杂不少;这让我情何以堪啊,因为这必然不是Python语言导致的差距,只能说是我完全没做优化而Discuz程序优化得很好 的后果。


其实不用分析也能知道肯定是数据库在拖累,SimpleCD在生成首页时需要在sqlite的三个数据库中进行42多次查询,是历史原因导致的极其低效的一个设计;但是这40多次查询中,其实大部分是非常快的查询,仔细分析一下就有两个是性能大户,其他都不慢。

第一个大户就是:获取数据个数

SELECT count(*) FROM verycd

这个操作每次都要花不少时间,这是因为每次数据库都要锁住然后遍历一遍主键统计个数的缘故,数据量越大耗时就越大,耗时为O(N),N为数据库大小;实际 上解决这个问题非常容易,只要随便在哪存一个当前数据的个数,只有在增删数据的时候改动就行了,这样时间就是O(1)的了

第二个大户就是:获取最新更新的20个数据列表

SELECT verycdid,title,brief,updtime FROM verycd

    ORDER BY updtime DESC LIMIT 20;

因为在updtime上面做了索引,所以其实真正查询时间也就是搜索索引的时间而已。然则为什么这个操作会慢呢?因为我的数据是按照publish time插入的,按update time进行显示的话就肯定需要在至少20个不同的地方做I/O,这么一来就慢了。解决的方法就是让它在一个地方做I/O。也就是,除非数据库加入新数据 /改变原有数据,否则把这条语句的返回结果缓存起来。这么一来又快了20倍:)

接下来的是20条小case:取得发布人和点击数信息

SELECT owner FROM LOCK WHERE id=XXXX;

SELECT hits FROM stat WHERE id=XXXX;

这里为什么没用sql的join语句来省点事呢?因为架构原因这些数据放在不同的数据库里,stat是点击率一类的数据库,因为需要频繁的插入所以用 mysql存储;而lock和verycd是需要大量select操作的数据库,因为mysql悲剧的索引使用情况和分页效率而存放在了sqlite3数 据库,所以无法join -.-

总之这也不是问题,跟刚才的解决方法一样,统统缓存

所以纵观我这个例子,优化网页性能可以一言以蔽之,缓存数据库查询,即可。我相信大部分网页应用都是这样:)


终于轮到memcached了,既然打算缓存,用文件做缓存的话还是有磁盘I/O,不如直接缓存到内存里面,内存I/O可就快多了。于是memcached顾名思义就是这么个东东。

memcached是很强大的工具,因为它可以支持分布式的共享内存缓存,大站都用它,对小站点来说,只要出得起内存,这也是好东西;首页所需要的内存缓冲区大小估计不会超过10K,更何况我现在也是内存土豪了,还在乎这个?

配置运行:因为是单机没啥好配的,改改内存和端口就行了

vi /etc/memcached.conf

/etc/init.d/memcached restart

在python的网页应用中使用之

import memcache

mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=0)

memcache其实就是一个map结构,最常使用的就是两个函数了:

  • 第一个就是set(key,value,timeout),这个很简单就是把key映射到value,timeout指的是什么时候这个映射失效

  • 第二个就是get(key)函数,返回key所指向的value

于是对一个正常的sql查询可以这么干

sql = 'select count(*) from verycd'

c = sqlite3.connect('verycd.db').cursor()

 

# 原来的处理方式

c.execute(sql)

count = c.fetchone()[0]

 

# 现在的处理方式

from hashlib import md5

key=md5(sql)

count = mc.get(key)

if not count:

    c.execute(sql)

    count = c.fetchone()[0]

    mc.set(key,count,60*5) #存5分钟

其中md5是为了让key分布更均匀,其他代码很直观我就不解释了。


优化过语句1和语句2后,首页的平均生成时间已经降低到0.02秒,和discuz一个量级了;再经过语句3的优化,最终结果是首页生成时间降低到了0.006秒左右,经过memcached寥寥几行代码的优化,性能提高了3300%。终于可以挺直腰板来看Discuz了)


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