python - 比较 : import statement vs __import__ function

Question

作为问题的跟进 Using builtin __import__() in normal cases ，我领导了一些测试，并得出了令人惊讶的结果。

我在这里比较经典的 import 语句和调用 __import__ 内置函数的执行时间。为此，我在交互模式下使用以下脚本:

import timeit   

def test(module):    
    t1 = timeit.timeit("import {}".format(module))
    t2 = timeit.timeit("{0} = __import__('{0}')".format(module))
    print("import statement:   ", t1)
    print("__import__ function:", t2)
    print("t(statement) {} t(function)".format("<" if t1 < t2 else ">"))

在链接的问题中，这是导入 sys 以及其他一些标准模块时的比较:

>>> test('sys')
import statement:    0.319865173171288
__import__ function: 0.38428380458522987
t(statement) < t(function)

>>> test('math')
import statement:    0.10262547545597034
__import__ function: 0.16307580163101054
t(statement) < t(function)

>>> test('os')
import statement:    0.10251490255312312
__import__ function: 0.16240755669640627
t(statement) < t(function)

>>> test('threading')
import statement:    0.11349136644972191
__import__ function: 0.1673617034957573
t(statement) < t(function)

到目前为止，import 比 __import__() 更快。这对我来说很有意义，因为正如我在链接帖子中所写，我发现 IMPORT_NAME 指令与 CALL_FUNCTION 相比是合乎逻辑的，当后者导致调用 __import__。

但是当涉及到不太标准的模块时，结果相反:

>>> test('numpy')
import statement:    0.18907936340054476
__import__ function: 0.15840019037769792
t(statement) > t(function)

>>> test('tkinter')
import statement:    0.3798560809537861
__import__ function: 0.15899962771786136
t(statement) > t(function)

>>> test("pygame")
import statement:    0.6624641952621317
__import__ function: 0.16268579177259568
t(statement) > t(function)

这种执行时间差异背后的原因是什么？import 语句在标准模块上更快的真正原因是什么？另一方面，为什么 __import__ 与其他模块一起运行更快？

测试以 Python 3.6 为主导

Answer 1

timeit 测量总执行时间，但是模块的第一次导入，无论是通过 import 还是 __import__，都比后续导入慢- 因为它是唯一一个实际执行模块初始化的。它必须在文件系统中搜索模块的文件，加载模块的源代码(最慢)或以前创建的字节码(慢但比解析 .py 文件快一点)或共享库(对于 C 扩展)，执行初始化代码，并将模块对象存储在 sys.modules 中。随后的导入将跳过所有这些并从 sys.modules 中检索模块对象。

如果你颠倒顺序，结果会不同:

import timeit   

def test(module):    
    t2 = timeit.timeit("{0} = __import__('{0}')".format(module))
    t1 = timeit.timeit("import {}".format(module))
    print("import statement:   ", t1)
    print("__import__ function:", t2)
    print("t(statement) {} t(function)".format("<" if t1 < t2 else ">"))

test('numpy')
import statement:    0.4611093703134608
__import__ function: 1.275512785926014
t(statement) < t(function)

获得无偏差结果的最佳方法是导入一次，然后进行计时:

import timeit   

def test(module):    
    exec("import {}".format(module))
    t2 = timeit.timeit("{0} = __import__('{0}')".format(module))
    t1 = timeit.timeit("import {}".format(module))
    print("import statement:   ", t1)
    print("__import__ function:", t2)
    print("t(statement) {} t(function)".format("<" if t1 < t2 else ">"))

test('numpy')
import statement:    0.4826306561727307
__import__ function: 0.9192819125911029
t(statement) < t(function)

所以，是的，import 总是比 __import__ 快。