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工程中我們常常需要對某一個函數或者一塊代碼計時，從而監測系統關鍵位置的性能。計時方法是在代碼塊前后分別記錄當前系統時間，然后兩者相減得到代碼塊的耗時。最簡單原始的實現類似：
from datetime import datetime
start = datetime.now()
# some code you want to measure
end = datetime.now()
print("Processing time for {} is: {} seconds".format('You Name It', elapse))
這種方式缺點明顯：假如系統內有很多地方都需要計時，那么每個地方都需要插入這樣的計時代碼，首先是重復性工作很麻煩，其次這樣會降低代碼的可讀性，干擾對業務邏輯的理解。本文將給出一些更好的實現，主要涉及的技術是裝飾器（Decorator）和運行時上下文（runtime context）。
基于裝飾器的函數級計時器
第一種計時器是比較常見的函數級計時器，通過裝飾器完成，將原函數改裝成擁有計時功能的新函數，使其可以完成運行原來函數和計時兩件事。在使用時，只用在需要計時功能的函數代碼前加上類似@timer的語法糖，這樣每次調用原函數時，運行的將會是新函數。這樣就大大減少了重復性勞動。
具體實現如下：
from datetime import datetime
def timer(func):
'''Function Level Timer via Decorator'''
def timed(*args, **kwargs):
start = datetime.now()
result = func(*args, **kwargs)
end = datetime.now()
elapse = (end - start).total_seconds()
print("Processing time for {} is: {} seconds".format(func.__name__, elapse))
return result
return timed
@timer
def test_1(a):
'''Function Level'''
a *= 2
return a
if __name__ == '__main__':
print(test_1(1))
基于上下文的代碼塊級計時器
裝飾器實現的計時器可以為函數添加計時功能，可以滿足大部分情況的需要，但是假如我們想要更靈活一些，對任意一段連續的代碼塊做計時，怎樣做？使用原始的插計時代碼的方法顯然不是我們想要的；也可以將代碼塊重構成一個函數，再在上面加裝飾器，然而這就顯得不夠優雅。因此我做出了下面的實現。
首先了解上下文管理的概念。大致是說Python中允許創建一種叫上下文管理器（Context Manager）的對象，它可以管理一個代碼塊執行時的上下文信息。具體的方法是創建一個類，并為其實現object.__enter__和object.__exit__方法，前者在進入代碼塊時自動執行，后者在完成代碼塊執行時自動執行。
在使用時，通過with和as關鍵字，將__enter__的返回值綁定到某一個變量名，這個返回值里可以儲存代碼塊運行過程中得到的一些信息，在這里就是運行時間啦。具體的實現是創建一個計時器類Timer，在enter時記錄代碼塊運行的開始時間，exit時記錄完成時間、計算并儲存耗時到Timer實例中。在使用時，將with Timer() as t加到要計時的代碼塊前面，t.elapse中將會儲存代碼塊耗時，可以任意使用。
在這個基礎上，我們還可以做出一個裝飾器timer_來實現基于上下文的函數級計時器。
具體實現如下：
class Timer(object):
'''Code Block Level Timer via Context'''
def __enter__(self):
self.start = datetime.now()
return self
def __exit__(self, *args):
self.end = datetime.now()
self.elapse = (self.end - self.start).total_seconds()
def timer_(func):
'''Function Level Timer via Context & with Statement'''
def timed(*args, **kw):
with Timer() as t:
result = func(*args, **kw)
print("Processing time for {} is: {} seconds".format(func.__name__, t.elapse))
return result
return timed
def test_2(a):
'''Code Block Level'''
with Timer() as t:
a *= 2
print("Processing time for {} is: {} seconds".format('You Name It', t.elapse))
return a
@timer_
def test_3(a):
'''Function Level'''
a *= 2
return a
if __name__ == '__main__':
print(test_2(2))
print(test_3(3))
更靈活的實現
更優雅地，我們還可以使用contextlib自帶的ContextDecorator，參考官方示例，做出既可以with又可以作為裝飾器的計時器timer_elegant：
from datetime import datetime
from contextlib import ContextDecorator
class timer_elegant(ContextDecorator):
'''Elegant Timer via ContextDecorator'''
def __init__(self, name):
self.name = name
def __enter__(self):
self.start = datetime.now()
def __exit__(self, *args):
self.end = datetime.now()
self.elapse = (self.end - self.start).total_seconds()
print("Processing time for {} is: {} seconds".format(self.name, self.elapse))
@timer_elegant('test_4')
def test_4(a):
a *= 2
return a
def test_5(a):
a *= 2
return a
if __name__ == '__main__':
print(test_4(4))
with timer_elegant('test 5'):
result_5 = test_5(5)
print(result_5)
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大家對億速云的支持。如果你想了解更多相關內容請查看下面相關鏈接
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