写在前面:
本文的数据涉及到我面试时遇到过的问题,大概一次 http 请求到收到响应需要多少时间。这个问题在实际工作中与框架有比较大的关系,因此特别就框架的性能做了一次分析。
什么是web框架?
Web框架(Web framework)是一种开发工具,用来支持动态网站、网络应用和网络服务的开发。大多数的web框架提供了一套开发和部署网站的方式,也为web行为提供了一套通用的方法。web框架已经实现了很多功能,开发人员使用框架提供的方法并且完成自己的业务逻辑,就能快速开发web应用了。浏览器和服务器的是基于HTTP协议进行通信的。也可以说web框架就是在以上十几行代码基础张扩展出来的,有很多简单方便使用的方法,大大提高了开发的效率。
Python最常用的三大框架:Django、 Flask 以及 Tornado。
本文主要比较三点对三大框架进行简要对比:
单纯在本地测试 json 的序列化,Django 完成一次 json 序列化的平均时间 42.52 毫秒,每秒请求量 4762 次。Flask 在此项测试中,与 Django 的比较不相上下,Flask 平均时间 43.33 毫秒,每秒请求量 4630 次。Tornado 完成 json 序列化的平均时间高达 77.51 毫秒,是所有框架中耗时最长的,每秒请求数是 2578 次,也是低于 Django 与 Flask 的水准。这仅仅说明框架在本地处理 json 的速度。框架还涉及 http request/response 以及数据库的读写,后面还需要综合来分析框架的性能。
Tornado 完成 http 请求的平均时间是 1.04 秒,而 Flask 是 3.34 秒,Django 是 3.48 秒,http 响应速度 Tornado 比 Flask 以及 Django 快三倍。
值得注意是,如果综合考虑 http 相应速度以及json 处理速度,如果把两项指标的平均时间相加:Tornado 耗时 1114.48 毫秒,Flask 是 3387.60 毫秒,Django 是 3519.88 毫秒。
Tornado 的好成绩得益于其自带的异步特性,而 Django 与 Flask 是同步框架,在处理请求时性能受限。但是实际使用中,一般是 Django/Flask + Celery + Redis/Memchaned/RabbitMQ 的模式,由此带上了异步处理的能力。
Django 饱受诟病的地方就是 Django ORM 确实很慢,加上模板处理时间,Django 的平均时间 2904.04 毫秒,每秒处理请求量 42.9 次。然而 Django 的大部分功能是建立在其 Django ORM 基础上,比如 models, admin, forms 甚至第三方框架 django-rest-framework。
Django 的开发效率与维护非常棒,然而 Django ORM 深度绑定了该框架,如果你需要把 Django ORM 换成其它轮子,那么也意味着 Django 的诸多优秀特性将从此告别。
Flask 事实上的 ORM 是 SQLAlchemy,SQLAlchemy 比 MySQLdb 的耗时多 5% 左右,所以是性能相当不错的数据库 ORM。得益于 SQLAlchemy 的优异性能,Flask 的每秒处理请求数为 123 次,平均处理时间 1440.24 秒,与 Tornado 性能相当。
Tornado 的每秒处理请求数为 143 次,平均处理时间 1344.69 秒。对于数据库与模板的处理,Tornado 与 Flask 不相上下。
总结,萝卜白菜各有所爱,然而机器的效率(程序的性能)与程序员的效率(可维护性、开发速度)是一对矛盾。选择什么样的架构组合,取决于产品的特性以及团队的能力。
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