华为开发者空间中体验鲲鹏DevKit之Python字符串拼接系统性能分析

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摘要:鲲鹏DevKit系统性能分析是针对基于鲲鹏的服务器的性能分析工具,能收集服务器的处理器硬件、操作系统、进程/线程、函数等各层次的性能数据,分析出系统性能指标,定位到系统瓶颈点及热点函数,给出优化建议。该工具可以辅助用户快速定位和处理软件性能问题。

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鲲鹏DevKit系统性能分析是针对基于鲲鹏的服务器的性能分析工具,能收集服务器的处理器硬件、操作系统、进程/线程、函数等各层次的性能数据,分析出系统性能指标,定位到系统瓶颈点及热点函数,给出优化建议。该工具可以辅助用户快速定位和处理软件性能问题。

本实验选择Python进行字符串拼接性能分析作为示例,并借助开发者空间云主机提供的鲲鹏沙箱资源进行安装、配置,直观地展示Devkit中系统性能分析能力在实际应用开发中为开发者带来的便利。

说明:

资源名称规格单价(元)时长(分钟)

在云主机桌面右键选择Open Terminal Here,打开命令终端窗口。

执行自动部署命令如下,该命令会自动部署鲲鹏云服务器。

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hcd deploy --password abcd@1234 --time 3600--password 待部署项目所在ECS的root用户密码(至少8个字符),如果不修改部署命令,鲲鹏云服务器密码就是abcd@1234。--time 待部署资源的保留期(单位为秒,至少600秒,默认600秒)。当前实验预估需要40分钟,可以配置time为1小时保留期。

看到“application is running, service addr: https://xxx.xxx.xxx.xxx:8084”表示部署成功,记录部署远端服务器公网IP,如截图中对应的就是:115.175.25.9 。

自动部署的鲲鹏云务器已经预装了鲲鹏DevKit插件,该案例会用到DevKit的系统性能分析能力。

在云主机桌面右键选择Open Terminal Here,打开命令终端窗口。

通过ssh连接云服务器,然后输入“密码”,出现“Welcome to XXX”代表连接成功。

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ssh root@云主机IP

登录鲲鹏云服务器

查询鲲鹏云服务器内网IP地址。

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ifconfig

通过浏览器访问鲲鹏云服务器,添加目标节点,以配置在线分析环境。

打开浏览器,输入“https://xxx.xxx.xxx.xxx:8086”(IP为2.1自动部署的鲲鹏云服务器IP),如果提示风险,点击接受并继续。

首次登录需要设置密码,设置后登录。

登录完成后添加节点:点击“调优”,选择通用分析下面的“新建”按钮,右边窗口选择“管理节点”。

进入管理界面后,点击“添加节点”,勾选协议,弹窗节点IP输入上面ifconfig查询到的鲲鹏云服务器内网IP,输入“密码”,点击“确定”。

选择“继续添加”。

添加成功如下图所示,点击左上角“DevKit Tools”返回上一级菜单。

上一级菜单如下图所示,可以看到节点添加成功。

回到云主机桌面打开终端,创建concatenate_string.py文件。

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vim concatenate_STRING.py

回车进入,点击“i”进入编辑模式。

concatenate_string.py代码如下(concatenate_string.py 代码仓地址):

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import sysBASE_STRING = "Hello world"LOOP_TIMES = 100000000STRING_LIST = [BASE_STRING] * LOOP_TIMESdef string_plus:new_string = ''for string in STRING_LIST:new_string += stringprint(len(new_string))def string_join:new_string = ''.join(STRING_LIST)print(len(new_string))def main:function_map = {'string_plus': string_plus,'string_join': string_join,}print(sys.argv)_, function = sys.argvif function in function_map:function_map[function]else:print('function {} not exist'.format(function))if __name__ == "__main__":main

代码复制完毕,键盘点击“esc”,然后输入“:wq”保存退出。

执行以下指令,可以代码看到执行成功,该代码中使用“+”在for循环中拼接字符串,运行时间为10s。

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time python3 concatenate_string.py string_plus

回到浏览器,可以看到2.2添加的节点界面。

分析类型选择“全景分析”,采样类型全部勾选,采样时长设置为“20”,其他默认,点击“确定”,跳出弹窗点击“确定”。

出现如下界面时,点击“开始分析”,等待分析进度条完成。

采样完成后,点击“系统性能”,打开“CPU负载”,可以看到数据显示CPU负载值。

回到执行Python终端,如连接超时重新连接即可。再次执行Python3命令。

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执行成功返回浏览器。点击左上角系统性能分析后的新建任务图标,选择“通用分析”。

分析类型选择“进程分析”,采样类型全部勾选,采样时长设置为“20”,其他默认,点击“确定”,跳出弹窗点击“确定”

出现如下界面时,点击“开始分析”。等待分析进度条完成。

分析完成后查看进程性能数据,CPU使用率也比其他大部分进程高。

回到Python终端,将执行命令进行修改,使用join拼接字符串,执行如下命令,可以看到运行时间变为3s。

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time python3 concatenate_string.py string_join

再次创建全景分析,参数与2.4.1保持一致,分析成功后查看结果。

再次创建进程分析,参数与2.4.2保持一致,分析成功后查看结果。

字符串拼接方式运行时长使用“+”拼接10.850s使用“join”拼接3.112s

总结:

使用鲲鹏DevKit系统性能分析工具查看性能数据,通过系统全景分析和进程分析的数据采集,可以分析出性能瓶颈点,Python中的string是不可变对象,循环中使用+进行大量字符串拼接时,会频繁的进行内存的申请、分配以及字符串的复制,导致性能低下。将代码进行修改,使用join拼接字符串,执行时间减少,性能明显提升。

至此本次实验全部内容完成。

来源:小千看科技

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