lazyasd 0.1.4

懒惰构建

与数据构建或检查设置相关的许多操作可能需要很长时间才能完成。如果只需要数据的一个副本或缓存表示，在Python中通常会将数据移动到全局或模块级别作用域。

通过移动到模块级别，我们帮助确保永远不会构建数据的一个副本。然而，通过移动到模块作用域，单次性能打击现在发生在导入时间。如果数据从未使用过，这本身就是一种浪费。此外，构建的全局数据越多，导入模块所需的时间越长。

例如，考虑一个使用正则表达式报告字符串是否包含单词"foo"的函数。由于每次函数调用都要构造正则表达式，因此原始版本相对较慢。

import re

def has_foo_simple(s):
    return re.search('foo', s) is not None

提高性能的标准方法是编译全局作用域中的正则表达式。重写后，我们会看到

import re

FOO_RE = re.compile('foo')

def has_foo_compiled(s):
    return FOO_RE.search(s) is not None

现在，每次调用 has_foo_compiled() 都比调用 has_foo_simple() 快得多，因为我们已经将编译移到了导入时。但是，如果我们根本没调用过 has_foo() 呢？在这种情况下，原始版本更好，因为导入很快。

要同时拥有编译一次和导入时不编译的最好之处，就需要使用懒惰和自我毁灭性的工具。一个 LazyObject 实例有一个加载函数，一个放置结果的上下文，以及加载值在上下文中的名称。当 LazyObject 首次创建时，它不会做任何工作。然而，每当访问一个属性（或各种其他操作）时，加载器将被调用，构造出真正的值，并且 LazyObject 将充当加载对象的代理。

使用上述正则表达式示例，以下懒惰实现具有最小化的导入时间和运行时性能损失

import re
from lazyasd import LazyObject

FOO_RE = LazyObject(lambda: re.compile('foo'), globals(), 'FOO_RE')

def has_foo_lazy(s):
    return FOO_RE.search(s) is not None

下面我们来逐步分析上述代码，在导入时 FOO_RE 是一个 LazyObject，它有一个返回我们关心的正则表达式的 lambda 加载器。如果 FOO_RE 从未被访问，它将保持这种方式。然而，第一次调用 has_foo_lazy() 时，访问 search 方法将导致 LazyObject 执行以下操作：

1. 调用加载器（得到 re.compile('foo') 作为结果）

2. 将结果放置在上下文中，例如 globals()['FOO_RE'] = re.compile('foo')

3. 在结果上查找属性和方法（如 search）。

现在，由于上下文替换，FOO_RE 现在是一个正则表达式对象。后续对 has_foo_lazy() 的调用将直接看到 FOO_RE 作为正则表达式对象，而不是作为 LazyObject。实际上，如果没有遗留引用，原始的 LazyObject 实例可以被垃圾收集器完全清理掉！

对于真正懒惰的情况，还有一个 lazyobject 装饰器

import re
from lazyasd import lazyobject

@lazyobject
def foo_re():
    return re.compile('foo')

def has_foo_lazy(s):
    return foo_re.search(s) is not None

另一个有用的模式是实现懒惰模块导入，只有当使用模块的成员时才导入模块

import importlib
from lazyasd import lazyobject

@lazyobject
def os():
    return importlib.import_module('os')

世界美好如你，但不妨先小憩片刻。

后台导入

即使有所有的懒惰性，有时这也还不够。有时导入一个模块非常痛苦且不可避免，需要在后端线程中导入它，以便在此期间其他应用程序可以启动。这就是 load_module_in_background() 的目的。

例如，如果你正在使用 pygments 并且想将导入速度提高 100 倍，只需添加以下行：

# must come before pygments imports
from lazyasd import load_module_in_background
load_module_in_background('pkg_resources',
                          replacements={'pygments.plugin': 'pkg_resources'})

# now pygments is fast to import
from pygments.style import Style

这阻止了来自 setuptools 的 pkg_resources 在导入时在整个文件系统中搜索插件。像上面一样，这个导入作为代理并将在需要时才阻塞。如果模块已经导入，它也足够健壮。在某些情况下，这种后台导入是第三方应用程序能做的最好的。