为什么contextmanager速度慢？

Question

一位同事向我指出，with的陈述可能很慢。因此，我用Python2.7测量了--实际上，从contextmanager函数中获得值所需的时间是Python2.7中的生成器的20倍，在PyPy 2.6中甚至是后者的200倍。

为什么会这样呢？重写contextlib.contextmanager()可以运行得更快吗？

供参考：

def value_from_generator():
    def inner(): yield 1

    value, = inner()
    return value

def value_from_with():
    @contextmanager
    def inner(): yield 1

    with inner() as value:
        return value

和时间安排：

$ python -m timeit 'value_from_generator()'
10000000 loops, best of 3: 0.169 usec per loop

$ python -m timeit 'value_from_with()'
100000 loops, best of 3: 3.04 usec per loop

Answer 1

使用分析器和contextlib的源代码，我发现：

value_from_with:
 ncalls  tottime  cumtime  filename:lineno(function)
1000000    1.415    4.802  value_from_with  # 1sec more than value_from_generator, likely caused by with statement
1000000    1.115    1.258  contextlib.py:37(__init__)  # better doc string of context manager instance
1000000    0.656    0.976  contextlib.py:63(__exit__)  # optional exception handling
1000000    0.575    1.833  contextlib.py:124(helper)  # "wrapped" in decorator
2000000    0.402    0.604  {built-in method next}  # why it's so expensive?
1000000    0.293    0.578  contextlib.py:57(__enter__)  # a next() call to the generator in try&except block (just for error msg)
2000000    0.203    0.203  inner1
1000000    0.143    0.143  {built-in method getattr}  # better doc string, called by __init__

value_from_generator:
 ncalls  tottime  cumtime  filename:lineno(function)
1000000    0.416    0.546  value_from_generator
2000000    0.130    0.130  inner2

它告诉我们:从生成器中解压缩比使用next()更快；函数调用很昂贵；异常处理是expensive...so --比较是不公平的，这种分析只是为了好玩。

它还告诉我们，每次执行"with“块时，都会创建上下文管理器的实例(几乎不可避免)。除此之外，contextmanager还做了一些工作来说服我们。如果您真的想优化它，可以编写上下文管理器类，而不是使用修饰器。

配置代码：

def inner1(): yield 1

def value_from_generator():
    value, = inner1()
    return value

# inner should not be created again and again
@contextmanager
def inner2(): yield 1

def value_from_with():
    with inner2() as value:
        return value

Answer 2

这两个工具的用途“略有不同”，因此比较它们的性能并不能真正显示什么。

Contextmanagers允许您在with块中执行代码之前和之后执行一些操作。常见的用途是在开始时占用资源，执行任务，执行清理，即数据库连接、文件访问等。

生成器允许您编写函数，以保存调用之间的状态。通常用于节省不必要的计算(特别是时间)上的资源，并在不立即存储所有操作结果的情况下节省内存。因此，主要的用途是用于计算。