多进程队列 multiprocessing.Queue() 通过 get 方法获取数据很慢, 1000 条要 5 秒多

2019-08-16 09:29:46 +08:00
 1462326016

先说环境,win10 系统,1903,Python3.7.4 64 位,没有用第三方库,同样的代码在 windows (本机)上和 linux 上运行结果不一样,时间差的太大了。补充 linux 环境,Ubuntu 18.04.3 LTS,4.15.0-58-generic,Python3.6.8 64 位。 ps:windows 上 3.6.8 我也试了,还是一样的结果

然后上代码

# -*- coding: utf-8 -*-
import random
import string
import threading
import time
import multiprocessing

queue = multiprocessing.Queue()


def get_str():
    s = string.digits + string.ascii_letters
    while True:
        if queue.qsize() < 10000:
            for _ in range(10000):
                aaa = ''.join([random.choice(s) for _ in range(random.randint(20, 50))])
                queue.put(aaa)


def get_data(queue):
    print('insert')
    while True:
        if queue.qsize() == 0:
            time.sleep(2)
            continue
        start = time.time()
        temp = []
        for _ in range(1000):
            temp.append(queue.get())
        print(f'获取 1000 条数据需要的时间为:{time.time() - start:.2f}')
        time.sleep(2)


def get_size(queue):
    print('size')
    while True:
        print(f'队列大小为:{queue.qsize()}')
        time.sleep(1)


if __name__ == '__main__':
    multiprocessing.freeze_support()
    multiprocessing.Process(args=(queue,), target=get_data).start()
    threading.Thread(args=(), target=get_str).start()
    threading.Thread(args=(queue,), target=get_size).start()

windows 下运行结果(截取一部分,代码为死循环)为:

size
队列大小为:2
insert
队列大小为:19875
队列大小为:19593
队列大小为:19457
队列大小为:19266
队列大小为:19097
获取 1000 条数据需要的时间为:5.65
队列大小为:19000
队列大小为:19000
队列大小为:18776
队列大小为:18634
队列大小为:18430
队列大小为:18283
队列大小为:18070
获取 1000 条数据需要的时间为:4.48
队列大小为:18000
队列大小为:18000
队列大小为:17689
队列大小为:17549
队列大小为:17399
队列大小为:17256
队列大小为:17093
获取 1000 条数据需要的时间为:5.55
队列大小为:17000
队列大小为:17000
队列大小为:16763

linux 下运行结果(截取一部分,代码为死循环)为:

insert
size
队列大小为:1
获取 1000 条数据需要的时间为:0.08
队列大小为:19000
队列大小为:19000
获取 1000 条数据需要的时间为:0.01
队列大小为:18000
队列大小为:18000
获取 1000 条数据需要的时间为:0.02
队列大小为:17000
队列大小为:17000
获取 1000 条数据需要的时间为:0.01
队列大小为:16000
队列大小为:16000
获取 1000 条数据需要的时间为:0.01
队列大小为:15000
队列大小为:15000
获取 1000 条数据需要的时间为:0.01
队列大小为:14000
队列大小为:14000
获取 1000 条数据需要的时间为:0.01
队列大小为:13000
队列大小为:13000
获取 1000 条数据需要的时间为:0.01
队列大小为:12000
队列大小为:12000
获取 1000 条数据需要的时间为:0.02
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所在节点    Python
21 条回复
lllllliu
2019-08-16 10:01:44 +08:00
debug,对比看哪个 api 比较耗时,,然后在深入 api 看平台特性。。。。balabla 一顿操作,最后。。。。
BingoXuan
2019-08-16 10:04:12 +08:00
获取 1000 条数据需要的时间为:1.31
获取 1000 条数据需要的时间为:0.87
获取 1000 条数据需要的时间为:0.74
获取 1000 条数据需要的时间为:0.33
获取 1000 条数据需要的时间为:1.03
获取 1000 条数据需要的时间为:2.97
获取 1000 条数据需要的时间为:2.14
获取 1000 条数据需要的时间为:0.35
获取 1000 条数据需要的时间为:0.34
获取 1000 条数据需要的时间为:0.70
获取 1000 条数据需要的时间为:0.41
获取 1000 条数据需要的时间为:0.40

确实有些时候是很慢,但并没有每一次都那么慢。同 windows 10,低配 xps 9570
1462326016
2019-08-16 10:05:20 +08:00
@lllllliu 只记录了 queue 的 get 方法的耗时,所以应该就是在 get 的时候比较耗时,但是单条数据会很快,数据多了就很慢,很难 debug。。。
1462326016
2019-08-16 10:06:28 +08:00
@BingoXuan 所以说我觉得可能是 windows 平台实现方式不一样导致的?但是我记得我之前也这么用过,是没有问题的。。。。
BingoXuan
2019-08-16 10:13:27 +08:00
@1462326016
不同平台存在性能差异是必定的,但同平台差别那么大就不会是 api 问题。我测试平均也就 1s,你的测试结果是 5s。是否可是尝试将生产者和消费者的速度控制一下,设置 timeout,每 0.1 秒生产并消费 1000 个
skinny
2019-08-16 10:13:57 +08:00
你应该先初始化队列再测试,不然给队列 put 元素的速度比不过 get 元素的速度就会造成 time.sleep(2)
1462326016
2019-08-16 10:20:50 +08:00
@skinny put 元素的速度是很快的,你可以看 size 线程的输出值,几秒钟就可以生成 10000 条数据,并且在数据不足 10000 的时候再次生成数据 put 进去。所以说无论是否 time.sleep(2),都可以保证 get 的时候队列中数据是大于 10000 的
1462326016
2019-08-16 10:22:15 +08:00
@BingoXuan 生产者只需保证队列中的数据达到 10000 条就不会再生产了,这时候只剩下消费者不停地 get 数据
skinny
2019-08-16 10:28:54 +08:00
@1462326016 你把 get_str 修改成初始化队列试试,获取 1000 条那就只需要 0.02 秒
skinny
2019-08-16 10:37:12 +08:00
生成随机字符串也是很花时间的
1462326016
2019-08-16 10:52:14 +08:00
@skinny 已经找到原因了,详见附言,感谢帮助。
gravitykey
2019-08-16 10:54:48 +08:00
win7,py3.6

队列大小为:181
insert
获取 1000 条数据需要的时间为:0.40
获取 1000 条数据需要的时间为:0.05
获取 1000 条数据需要的时间为:0.10
获取 1000 条数据需要的时间为:0.38
获取 1000 条数据需要的时间为:0.40
获取 1000 条数据需要的时间为:0.25
获取 1000 条数据需要的时间为:0.24
获取 1000 条数据需要的时间为:0.12
获取 1000 条数据需要的时间为:0.01
获取 1000 条数据需要的时间为:0.57

上面是正常跑,接下来尝试把进程的优先级拉高
反而开始不稳定了

获取 1000 条数据需要的时间为:0.14
获取 1000 条数据需要的时间为:3.67
获取 1000 条数据需要的时间为:0.27
获取 1000 条数据需要的时间为:0.96
获取 1000 条数据需要的时间为:1.71
获取 1000 条数据需要的时间为:3.84
获取 1000 条数据需要的时间为:3.50

然后把优先级改为 [普通]

获取 1000 条数据需要的时间为:0.19
获取 1000 条数据需要的时间为:0.18
获取 1000 条数据需要的时间为:0.04
获取 1000 条数据需要的时间为:0.16
获取 1000 条数据需要的时间为:0.14
获取 1000 条数据需要的时间为:0.47
获取 1000 条数据需要的时间为:0.20
获取 1000 条数据需要的时间为:0.20
获取 1000 条数据需要的时间为:0.12
获取 1000 条数据需要的时间为:0.03
获取 1000 条数据需要的时间为:0.04
wuwukai007
2019-08-16 11:05:59 +08:00
win10

队列大小为:188
insert
队列大小为:10000
队列大小为:10000
队列大小为:10000
获取 1000 条数据需要的时间为:3.10
队列大小为:10000
队列大小为:10000
队列大小为:10000
队列大小为:10000
队列大小为:10000
队列大小为:10000
获取 1000 条数据需要的时间为:3.85
队列大小为:10000
队列大小为:10000
队列大小为:10000
队列大小为:10000
队列大小为:10000
获取 1000 条数据需要的时间为:3.37
队列大小为:10000
队列大小为:10000
rogwan
2019-08-16 11:06:54 +08:00
结论是 Windows 与 Linux 的进程实现方式不同造成的?
lllllliu
2019-08-16 11:22:39 +08:00
找到问题就是好同志,~ 恭喜
1462326016
2019-08-16 11:24:23 +08:00
@rogwan 应该是 windows 和 linux 的多进程实现方式不同造成的,由于我忘了加 sleep,导致不停地在获取队列大小,造成一直持有锁,所以会很慢。linux 可能进程是 fork 出来的,所以加锁方式不同或者其他原因?个人看法,未求证!
1462326016
2019-08-16 11:25:02 +08:00
@lllllliu 哈哈,谢谢,顺便给大家留一个参考
1462326016
2019-08-16 11:26:18 +08:00
@gravitykey 可能是因为生产者不停持有锁造成的问题,详见附言,感谢回复。
1462326016
2019-08-16 11:27:42 +08:00
@wuwukai007 可以尝试在生产者中加一个 else,在队里满 10000 时 sleep 一下,应该就正常了。否则会不停地获取队列大小,占用锁导致 get 很慢。
cz5424
2020-03-13 11:00:40 +08:00
用 queue 和 pipe 扔了一张图片进去,都一样慢,windows 下

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