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python中释放资源要多久

时间:2023-12-09 本站 点击:0

导读:很多朋友问到关于python中释放资源要多久的相关问题,本文首席CTO笔记就来为大家做个详细解答,供大家参考,希望对大家有所帮助!一起来看看吧!

如何释放Python占用的内存

在上文的优化中,对每500个用户,会进行一些计算并记录结果在磁盘文件中。原本以为这么做,这些结果就在磁盘文件中了,而不会再继续占用内存;但实际上,python的大坑就是Python不会自动清理这些内存。这是由其本身实现决定的。具体原因网上多有文章介绍,这里就不copy了。

本篇博客将贴一个笔者的实验脚本,用以说明Python确实存在这么一个不释放内存的现象,另外也提出一个解决方案,即:先del,再显式调用gc.collect(). 脚本和具体效果见下。

实验环境一:Win 7, Python 2.7

[python] view plain copy

from time import sleep, time

import gc

def mem(way=1):

print time()

for i in range(10000000):

if way == 1:

pass

else: # way 2, 3

del i

print time()

if way == 1 or way == 2:

pass

else: # way 3

gc.collect()

print time()

if __name__ == "__main__":

print "Test way 1: just pass"

mem(way=1)

sleep(20)

print "Test way 2: just del"

mem(way=2)

sleep(20)

print "Test way 3: del, and then gc.collect()"

mem(way=3)

sleep(20)

运行结果如下:

[plain] view plain copy

Test way 1: just pass

1426688589.47

1426688590.25

1426688590.25

Test way 2: just del

1426688610.25

1426688611.05

1426688611.05

Test way 3: del, and then gc.collect()

1426688631.05

1426688631.85

1426688631.95

对于way 1和way 2,结果是完全一样的,程序内存消耗峰值是326772KB,在sleep 20秒时,内存实时消耗是244820KB;

对于way 3,程序内存消耗峰值同上,但是sleep时内存实时消耗就只有6336KB了。

实验环境二: Ubuntu 14.10, Python 2.7.3

运行结果:

[plain] view plain copy

Test way 1: just pass

1426689577.46

1426689579.41

1426689579.41

Test way 2: just del

1426689599.43

1426689601.1

1426689601.1

Test way 3: del, and then gc.collect()

1426689621.12

1426689622.8

1426689623.11

[plain] view plain copy

ubuntu@my_machine:~$ ps -aux | grep test_mem

Warning: bad ps syntax, perhaps a bogus '-'? See

ubuntu 9122 10.0 6.0 270916 245564 pts/1 S+ 14:39 0:03 python test_mem.py

ubuntu 9134 0.0 0.0 8104 924 pts/2 S+ 14:40 0:00 grep --color=auto test_mem

ubuntu@my_machine:~$ ps -aux | grep test_mem

Warning: bad ps syntax, perhaps a bogus '-'? See

ubuntu 9122 10.0 6.0 270916 245564 pts/1 S+ 14:39 0:03 python test_mem.py

ubuntu 9134 0.0 0.0 8104 924 pts/2 S+ 14:40 0:00 grep --color=auto test_mem

ubuntu@my_machine:~$ ps -aux | grep test_mem

Warning: bad ps syntax, perhaps a bogus '-'? See

ubuntu 9122 11.6 0.1 30956 5608 pts/1 S+ 14:39 0:05 python test_mem.py

结论:

以上说明,当调用del时,其实Python并不会真正release内存,而是将其继续放在其内存池中;只有在显式调用gc.collect()时,才会真正release内存。

进一步:

其实回到上一篇博客的脚本中,也让其引入gc.collect(),然后写个监控脚本监测内存消耗情况:

[plain] view plain copy

while ((1)); do ps -aux | sort -n -k5,6 | grep my_script; free; sleep 5; done

结果发现:内存并不会在每500个用户一组执行完后恢复,而是一直持续消耗到仅存约70MB时,gc才好像起作用。本环境中,机器使用的是Cloud instance,总内存2G,可用内存约为1G,本脚本内存常用消耗是900M - 1G。换句话说,对于这个脚本来说,gc并没有立即起作用,而是在系统可用内存从1 - 1.2G下降到只剩70M左右时,gc才开始发挥作用。这点确实比较奇怪,不知道和该脚本是在Thread中使用的gc.collect()是否有关,或者是gc发挥作用原本就不是可控的。笔者尚未做相关实验,可能在下篇博客中继续探讨。

但是,可以肯定的是,若不使用gc.collect(), 原脚本将会将系统内存耗尽而被杀死。这一点从syslog中可以明显看出。

Python对象

众所周知,Python是一门面向对象的语言,在Python无论是数值、字符串、函数亦或是类型、类,都是对象。

对象是在 堆 上分配的结构,我们定义的所有变量、函数等,都存储于堆内存,而变量名、函数名则是一个存储于 栈 中、指向堆中具体结构的引用。

要想深入学习Python,首先需要知道Python对象的定义。

我们通常说的Python都是指CPython,底层由C语言实现,源码地址: cpython [GitHub]

Python对象的定义位于 Include/object.h ,是一个名为 PyObject 的结构体:

Python中的所有对象都继承自PyObejct,PyObject包含一个用于垃圾回收的双向链表,一个引用计数变量 ob_refcnt 和 一个类型对象指针 ob_type

从PyObejct的注释中,我们可以看到这样一句:每个指向 可变大小Python对象 的指针也可以转换为 PyVarObject* (可变大小的Python对象会在下文中解释)。 PyVarObejct 就是在PyObject的基础上多了一个 ob_size 字段,用于存储元素个数:

在PyObject结构中,还有一个类型对象指针 ob_type ,用于表示Python对象是什么类型,定义Python对象类型的是一个 PyTypeObject 接口体

实际定义是位于 Include/cpython/object.h 的 _typeobject :

在这个类型对象中,不仅包含了对象的类型,还包含了如分配内存大小、对象标准操作等信息,主要分为:

以Python中的 int类型 为例,int类型对象的定义如下:

从PyObject的定义中我们知道,每个对象的 ob_type 都要指向一个具体的类型对象,比如一个数值型对象 100 ,它的ob_type会指向 int类型对象PyLong_Type 。

PyTypeObject结构体第一行是一个PyObject_VAR_HEAD宏,查看宏定义可知PyTypeObject是一个变长对象

也就是说,归根结底 类型对象也是一个对象 ,也有ob_type属性,那 PyLong_Type 的 ob_type 是什么呢?

回到PyLong_Type的定义,第一行 PyVarObject_HEAD_INIT(PyType_Type, 0) ,查看对应的宏定义

由以上关系可以知道, PyVarObject_HEAD_INIT(PyType_Type, 0) = { { _PyObject_EXTRA_INIT 1, PyType_Type } 0} ,将其代入 PyObject_VAR_HEAD ,得到一个变长对象:

这样看就很明确了,PyLong_Type的类型就是PyType_Typ,同理可知, Python类型对象的类型就是PyType_Type ,而 PyType_Type对象的类型是它本身

从上述内容中,我们知道了对象和对象类型的定义,那么根据定义,对象可以有以下两种分类

Python对象定义有 PyObject 和 PyVarObject ,因此,根据对象大小是否可变的区别,Python对象可以划分为 可变对象(变长对象) 和 不可变对象(定长对象)

原本的对象a大小并没有改变,只是s引用的对象改变了。这里的对象a、对象b就是定长对象

可以看到,变量l仍然指向对象a,只是对象a的内容发生了改变,数据量变大了。这里的对象a就是变长对象

由于存在以上特性,所以使用这两种对象还会带来一种区别:

声明 s2 = s ,修改s的值: s = 'new string' ,s2的值不会一起改变,因为只是s指向了一个新的对象,s2指向的旧对象的值并没有发生改变

声明 l2 = l ,修改l的值: l.append(6) ,此时l2的值会一起改变,因为l和l2指向的是同一个对象,而该对象的内容被l修改了

此外,对于 字符串 对象,Python还有一套内存复用机制,如果两个字符串变量值相同,那它们将共用同一个对象:

对于 数值型 对象,Python会默认创建0~2 8 以内的整数对象,也就是 0 ~ 256 之间的数值对象是共用的:

按照Python数据类型,对象可分为以下几类:

Python创建对象有两种方式,泛型API和和类型相关的API

这类API通常以 PyObject_xxx 的形式命名,可以应用在任意Python对象上,如:

使用 PyObjecg_New 创建一个数值型对象:

这类API通常只能作用于一种类型的对象上,如:

使用 PyLong_FromLong 创建一个数值型对象:

在我们使用Python声明变量的时候,并不需要为变量指派类型,在给变量赋值的时候,可以赋值任意类型数据,如:

从Python对象的定义我们已经可以知晓造成这个特点的原因了,Python创建对象时,会分配内存进行初始化,然后Python内部通过 PyObject* 变量来维护这个对象,所以在Python内部各函数直接传递的都是一种泛型指针 PyObject* ,这个指针所指向的对象类型是不固定的,只能通过所指对象的 ob_type 属性动态进行判断,而Python正是通过 ob_type 实现了多态机制

Python在管理维护对象时,通过引用计数来判断内存中的对象是否需要被销毁,Python中所有事物都是对象,所有对象都有引用计数 ob_refcnt 。

当一个对象的引用计数减少到0之后,Python将会释放该对象所占用的内存和系统资源。

但这并不意味着最终一定会释放内存空间,因为频繁申请释放内存会大大降低Python的执行效率,因此Python中采用了内存对象池的技术,是的对象释放的空间会还给内存池,而不是直接释放,后续需要申请空间时,优先从内存对象池中获取。

Python 在打开文件后为什么要close(),如果不关有什么危害?

close()是为了释放资源。

如果不close(),那就要等到垃圾回收时,自动释放资源。垃圾回收的时机是不确定的,也无法控制的。

如果程序是一个命令,很快就执行完了,那么可能影响不大(注意:并不是说就保证没问题)。

但如果程序是一个服务,或是需要很长时间才能执行完,或者很大并发执行,就可能导致资源被耗尽,也有可能导致死锁。

python 如何释放缓存?

我觉得可能是因为你的py文件在第一次启动后,已经编译成pyc文件了,再次启动的时候都是加载pyc,省去了编译的阶段,所以速度很快。

你可以试着把程序目录下的所有pyc或者你的代码文件对应的pyc文件删除,看看是不是可以和第一次加载速度相同

结语:以上就是首席CTO笔记为大家介绍的关于python中释放资源要多久的全部内容了,希望对大家有所帮助,如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。


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