为什么 Python 中的 traceback.extract_stack() 这么慢？

Question

在测试期间我发现调用 traceback.extract_stack() 非常慢。获取堆栈跟踪的价格与执行数据库查询的价格相当。

我想知道我是否做错了什么或遗漏了什么。令我惊讶的是，我认为调用 extract_stack() 是 Python 中的内部调用，它是在运行时在内存中执行的，即使不是即时的，也应该是超快的。相比之下调用数据库查询涉及到外部服务（网络通信）等

示例代码如下。您可以尝试在假设 20.000 次迭代中检索回溯需要多长时间，以及从堆栈跟踪中检索前几项的速度有多快 - 将 limit=None 参数设置为其他值。

我的测试在各种 systems/configurations 上显示了不同的结果，但它们的共同点是 调用堆栈跟踪并不便宜几个数量级，它几乎与调用 SQL 相同插入.

           20k SQL inserts | 20k stack traces
Win                5.4 sec           14.4 sec
FreeBSD            5.0 sec            3.7 sec
Ubuntu GCP        16.6 sec            2.4 sec

Windows：笔记本电脑，本地 SSD。 FreeBSD：服务器，本地 SSD。 Ubuntu：Google 云，共享 SSD。

我是不是做错了什么，或者有什么解释为什么 traceback.extract_stack() 这么慢？ 我可以更快地检索堆栈跟踪吗？

示例代码。运行 $ pip install pytest 然后 $ pytest -s -v

import datetime
import unittest
import traceback


class TestStackTrace(unittest.TestCase):

    def test_stack_trace(self):
        start_time = datetime.datetime.now()
        iterations = 20000
        for i in range(0, iterations):
            stack_list = traceback.extract_stack(limit=None)  # set 0, 1, 2...
            stack_len = len(stack_list)
            self.assertEqual(1, 1)
        finish_time = datetime.datetime.now()
        print('\nStack length: {}, iterations: {}'.format(stack_len, iterations))
        print('Trace elapsed time: {}'.format(finish_time - start_time))

你不需要它，但如果你想与 SQL 插入进行比较，就在这里。只需将它作为第二个测试方法插入 TestStackTrace class。运行 CREATE DATABASE pytest1; 和 CREATE TABLE "test_table1" (num_value BIGINT, str_value VARCHAR(10));

def test_sql_query(self):
    start_time = datetime.datetime.now()
    con_str = "host='127.0.0.1' port=5432 user='postgres' password='postgres' dbname='pytest1'"
    con = psycopg2.connect(con_str)
    con.autocommit = True
    con.set_session(isolation_level='READ COMMITTED')
    cur = con.cursor()
    for i in range(0, 20000):
        cur.execute('INSERT INTO test_table1 (num_value, str_value) VALUES (%s, %s) ', (i, i))
    finish_time = datetime.datetime.now()
    print('\nSQL elapsed time: {}'.format(finish_time - start_time))

Answer 1

traceback.extract_stack()不是用C实现的Python中的内部调用，整个traceback模块都是在Python中实现的，所以比较慢。由于堆栈跟踪通常只在调试期间需要，因此通常不关心其性能。如果您确实需要它的高性能版本，您可能需要自己将其重新实现为 C/C++ 扩展。

为什么 Python 中的 traceback.extract_stack() 这么慢？

Why is traceback.extract_stack() in Python so slow?

python

stack-trace