Spec-Zone.ru › Ruby 3.3

Модуль Benchmark

Модуль Benchmark предоставляет методы для измерения и отчета о времени выполнения кода Ruby.

  • Измерить время построения строки, заданной выражением "a"*1_000_000_000:

    require 'benchmark'
    
    puts Benchmark.measure { "a"*1_000_000_000 }
    

    На моём компьютере (OSX 10.8.3 на i5 1.7 ГГц) это генерирует:

    0.350000   0.400000   0.750000 (  0.835234)

    Этот отчет показывает время процессорного времени пользователя, время процессорного времени системы, сумму времени процессорного времени пользователя и системы, а также реальное прошедшее время. Единица измерения времени — секунды.

  • Провести несколько экспериментов последовательно, используя метод bm:

    require 'benchmark'
    
    n = 5000000
    Benchmark.bm do |x|
      x.report { for i in 1..n; a = "1"; end }
      x.report { n.times do   ; a = "1"; end }
      x.report { 1.upto(n) do ; a = "1"; end }
    end
    

    Результат:

        user     system      total        real
    1.010000   0.000000   1.010000 (  1.014479)
    1.000000   0.000000   1.000000 (  0.998261)
    0.980000   0.000000   0.980000 (  0.981335)
  • Продолжая предыдущий пример, поместите метку в каждом отчете:

    require 'benchmark'
    
    n = 5000000
    Benchmark.bm(7) do |x|
      x.report("for:")   { for i in 1..n; a = "1"; end }
      x.report("times:") { n.times do   ; a = "1"; end }
      x.report("upto:")  { 1.upto(n) do ; a = "1"; end }
    end
    

Результат:

              user     system      total        real
for:      1.010000   0.000000   1.010000 (  1.015688)
times:    1.000000   0.000000   1.000000 (  1.003611)
upto:     1.030000   0.000000   1.030000 (  1.028098)
  • Время некоторых бенчмарков зависит от порядка выполнения элементов. Эти различия обусловлены стоимостью выделения памяти и сбора мусора. Чтобы избежать этих расхождений, предоставляется метод bmbm. Например, для сравнения способов сортировки массива чисел с плавающей точкой:

    require 'benchmark'
    
    array = (1..1000000).map { rand }
    
    Benchmark.bmbm do |x|
      x.report("sort!") { array.dup.sort! }
      x.report("sort")  { array.dup.sort  }
    end
    

    Результат:

    Rehearsal -----------------------------------------
    sort!   1.490000   0.010000   1.500000 (  1.490520)
    sort    1.460000   0.000000   1.460000 (  1.463025)
    -------------------------------- total: 2.960000sec
    
                user     system      total        real
    sort!   1.460000   0.000000   1.460000 (  1.460465)
    sort    1.450000   0.010000   1.460000 (  1.448327)
  • Отчет о статистике последовательных экспериментов с уникальными метками, используя метод benchmark:

    require 'benchmark'
    include Benchmark         # we need the CAPTION and FORMAT constants
    
    n = 5000000
    Benchmark.benchmark(CAPTION, 7, FORMAT, ">total:", ">avg:") do |x|
      tf = x.report("for:")   { for i in 1..n; a = "1"; end }
      tt = x.report("times:") { n.times do   ; a = "1"; end }
      tu = x.report("upto:")  { 1.upto(n) do ; a = "1"; end }
      [tf+tt+tu, (tf+tt+tu)/3]
    end
    

    Результат:

                 user     system      total        real
    for:      0.950000   0.000000   0.950000 (  0.952039)
    times:    0.980000   0.000000   0.980000 (  0.984938)
    upto:     0.950000   0.000000   0.950000 (  0.946787)
    >total:   2.880000   0.000000   2.880000 (  2.883764)
    >avg:     0.960000   0.000000   0.960000 (  0.961255)

Константы

CAPTION

Строка заголовка по умолчанию (заголовок над временем выполнения).

FORMAT

Строка формата по умолчанию, используемая для отображения времени. См. также Benchmark::Tms#format.

VERSION

Методы публичного класса

benchmark(caption = "", label_width = nil, format = nil, *labels) { |report| ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 170
def benchmark(caption = "", label_width = nil, format = nil, *labels) # :yield: report
  sync = $stdout.sync
  $stdout.sync = true
  label_width ||= 0
  label_width += 1
  format ||= FORMAT
  print ' '*label_width + caption unless caption.empty?
  report = Report.new(label_width, format)
  results = yield(report)
  Array === results and results.grep(Tms).each {|t|
    print((labels.shift || t.label || "").ljust(label_width), t.format(format))
  }
  report.list
ensure
  $stdout.sync = sync unless sync.nil?
end

Вызывает блок с объектом Benchmark::Report, который может использоваться для сбора и отчета о результатах отдельных тестов производительности. Зарезервировано label_width начальных пробелов для меток в каждой строке. Выводит caption в верхней части отчета и использует format для форматирования каждой строки. (Примечание: caption должен содержать завершающий символ новой строки, см. пример в Benchmark::Tms::CAPTION.)

Возвращает массив объектов Benchmark::Tms.

Если блок возвращает массив объектов Benchmark::Tms, эти объекты будут использованы для форматирования дополнительных строк вывода. Если labels параметры заданы, они используются для метки этих дополнительных строк.

Примечание: Другие методы предоставляют более простой интерфейс к этому методу и подходят для почти всех требований к тестированию производительности. См. примеры в Benchmark и методы bm и bmbm.

Пример:

require 'benchmark'
include Benchmark          # we need the CAPTION and FORMAT constants

n = 5000000
Benchmark.benchmark(CAPTION, 7, FORMAT, ">total:", ">avg:") do |x|
  tf = x.report("for:")   { for i in 1..n; a = "1"; end }
  tt = x.report("times:") { n.times do   ; a = "1"; end }
  tu = x.report("upto:")  { 1.upto(n) do ; a = "1"; end }
  [tf+tt+tu, (tf+tt+tu)/3]
end

Результат:

              user     system      total        real
for:      0.970000   0.000000   0.970000 (  0.970493)
times:    0.990000   0.000000   0.990000 (  0.989542)
upto:     0.970000   0.000000   0.970000 (  0.972854)
>total:   2.930000   0.000000   2.930000 (  2.932889)
>avg:     0.976667   0.000000   0.976667 (  0.977630)
bm(label_width = 0, *labels) { |report| ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 209
def bm(label_width = 0, *labels, &blk) # :yield: report
  benchmark(CAPTION, label_width, FORMAT, *labels, &blk)
end

Простой интерфейс к методу benchmark, bm генерирует последовательные отчеты с метками. label_width и labels параметры имеют тот же смысл, что и для benchmark.

require 'benchmark'

n = 5000000
Benchmark.bm(7) do |x|
  x.report("for:")   { for i in 1..n; a = "1"; end }
  x.report("times:") { n.times do   ; a = "1"; end }
  x.report("upto:")  { 1.upto(n) do ; a = "1"; end }
end

Результат:

              user     system      total        real
for:      0.960000   0.000000   0.960000 (  0.957966)
times:    0.960000   0.000000   0.960000 (  0.960423)
upto:     0.950000   0.000000   0.950000 (  0.954864)
bmbm(width = 0) { |job| ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 251
def bmbm(width = 0) # :yield: job
  job = Job.new(width)
  yield(job)
  width = job.width + 1
  sync = $stdout.sync
  $stdout.sync = true

  # rehearsal
  puts 'Rehearsal '.ljust(width+CAPTION.length,'-')
  ets = job.list.inject(Tms.new) { |sum,(label,item)|
    print label.ljust(width)
    res = Benchmark.measure(&item)
    print res.format
    sum + res
  }.format("total: %tsec")
  print " #{ets}\n\n".rjust(width+CAPTION.length+2,'-')

  # take
  print ' '*width + CAPTION
  job.list.map { |label,item|
    GC.start
    print label.ljust(width)
    Benchmark.measure(label, &item).tap { |res| print res }
  }
ensure
  $stdout.sync = sync unless sync.nil?
end

Иногда результаты тестирования производительности искажаются, потому что код, выполняемый ранее, сталкивается с различными расходами на сборку мусора, чем тот, который выполняется позже. bmbm пытается минимизировать это влияние, выполняя тесты дважды: в первый раз как репетицию, чтобы стабилизировать среду выполнения, во второй раз — для реального измерения. GC.start выполняется перед началом каждого реального измерения; стоимость этого не включается в измерения. На практике, однако, bmbm может сделать только столько, сколько возможно, и результаты не гарантируют изоляции от сбора мусора и других эффектов.

Поскольку bmbm выполняет два прохода через тесты, он может вычислить необходимую ширину метки.

require 'benchmark'

array = (1..1000000).map { rand }

Benchmark.bmbm do |x|
  x.report("sort!") { array.dup.sort! }
  x.report("sort")  { array.dup.sort  }
end

Результат:

Rehearsal -----------------------------------------
sort!   1.440000   0.010000   1.450000 (  1.446833)
sort    1.440000   0.000000   1.440000 (  1.448257)
-------------------------------- total: 2.890000sec

            user     system      total        real
sort!   1.460000   0.000000   1.460000 (  1.458065)
sort    1.450000   0.000000   1.450000 (  1.455963)

bmbm возвращает объект Benchmark::Job и массив объектов Benchmark::Tms.

measure(label = "") { || ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 296
def measure(label = "") # :yield:
  t0, r0 = Process.times, Process.clock_gettime(Process::CLOCK_MONOTONIC)
  yield
  t1, r1 = Process.times, Process.clock_gettime(Process::CLOCK_MONOTONIC)
  Benchmark::Tms.new(t1.utime  - t0.utime,
                     t1.stime  - t0.stime,
                     t1.cutime - t0.cutime,
                     t1.cstime - t0.cstime,
                     r1 - r0,
                     label)
end

Возвращает время выполнения данного блока в виде объекта Benchmark::Tms. Принимает label опцию.

require 'benchmark'

n = 1000000

time = Benchmark.measure do
  n.times { a = "1" }
end
puts time

Результат:

0.220000   0.000000   0.220000 (  0.227313)
realtime() { || ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 311
def realtime # :yield:
  r0 = Process.clock_gettime(Process::CLOCK_MONOTONIC)
  yield
  Process.clock_gettime(Process::CLOCK_MONOTONIC) - r0
end

Возвращает затраченное реальное время выполнения данного блока.

Приватные методы экземпляров

benchmark(caption = "", label_width = nil, format = nil, *labels) { |report| ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 170
def benchmark(caption = "", label_width = nil, format = nil, *labels) # :yield: report
  sync = $stdout.sync
  $stdout.sync = true
  label_width ||= 0
  label_width += 1
  format ||= FORMAT
  print ' '*label_width + caption unless caption.empty?
  report = Report.new(label_width, format)
  results = yield(report)
  Array === results and results.grep(Tms).each {|t|
    print((labels.shift || t.label || "").ljust(label_width), t.format(format))
  }
  report.list
ensure
  $stdout.sync = sync unless sync.nil?
end

Вызывает блок с объектом Benchmark::Report, который может использоваться для сбора и отчета о результатах отдельных тестов производительности. Зарезервировано label_width начальных пробелов для меток в каждой строке. Выводит caption в верхней части отчета и использует format для форматирования каждой строки. (Примечание: caption должен содержать завершающий символ новой строки, см. пример в Benchmark::Tms::CAPTION.)

Возвращает массив объектов Benchmark::Tms.

Если блок возвращает массив объектов Benchmark::Tms, эти объекты будут использованы для форматирования дополнительных строк вывода. Если labels параметры заданы, они используются для метки этих дополнительных строк.

Примечание: Другие методы предоставляют более простой интерфейс к этому методу и подходят для почти всех требований к тестированию производительности. См. примеры в Benchmark и методы bm и bmbm.

Пример:

require 'benchmark'
include Benchmark          # we need the CAPTION and FORMAT constants

n = 5000000
Benchmark.benchmark(CAPTION, 7, FORMAT, ">total:", ">avg:") do |x|
  tf = x.report("for:")   { for i in 1..n; a = "1"; end }
  tt = x.report("times:") { n.times do   ; a = "1"; end }
  tu = x.report("upto:")  { 1.upto(n) do ; a = "1"; end }
  [tf+tt+tu, (tf+tt+tu)/3]
end

Результат:

              user     system      total        real
for:      0.970000   0.000000   0.970000 (  0.970493)
times:    0.990000   0.000000   0.990000 (  0.989542)
upto:     0.970000   0.000000   0.970000 (  0.972854)
>total:   2.930000   0.000000   2.930000 (  2.932889)
>avg:     0.976667   0.000000   0.976667 (  0.977630)
bm(label_width = 0, *labels) { |report| ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 209
def bm(label_width = 0, *labels, &blk) # :yield: report
  benchmark(CAPTION, label_width, FORMAT, *labels, &blk)
end

Простой интерфейс к методу benchmark, bm генерирует последовательные отчеты с метками. label_width и labels параметры имеют тот же смысл, что и для benchmark.

require 'benchmark'

n = 5000000
Benchmark.bm(7) do |x|
  x.report("for:")   { for i in 1..n; a = "1"; end }
  x.report("times:") { n.times do   ; a = "1"; end }
  x.report("upto:")  { 1.upto(n) do ; a = "1"; end }
end

Результат:

              user     system      total        real
for:      0.960000   0.000000   0.960000 (  0.957966)
times:    0.960000   0.000000   0.960000 (  0.960423)
upto:     0.950000   0.000000   0.950000 (  0.954864)
bmbm(width = 0) { |job| ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 251
def bmbm(width = 0) # :yield: job
  job = Job.new(width)
  yield(job)
  width = job.width + 1
  sync = $stdout.sync
  $stdout.sync = true

  # rehearsal
  puts 'Rehearsal '.ljust(width+CAPTION.length,'-')
  ets = job.list.inject(Tms.new) { |sum,(label,item)|
    print label.ljust(width)
    res = Benchmark.measure(&item)
    print res.format
    sum + res
  }.format("total: %tsec")
  print " #{ets}\n\n".rjust(width+CAPTION.length+2,'-')

  # take
  print ' '*width + CAPTION
  job.list.map { |label,item|
    GC.start
    print label.ljust(width)
    Benchmark.measure(label, &item).tap { |res| print res }
  }
ensure
  $stdout.sync = sync unless sync.nil?
end

Иногда результаты тестирования производительности искажаются, потому что код, выполняемый ранее, сталкивается с различными расходами на сборку мусора, чем тот, который выполняется позже. bmbm пытается минимизировать это влияние, выполняя тесты дважды: в первый раз как репетицию, чтобы стабилизировать среду выполнения, во второй раз — для реального измерения. GC.start выполняется перед началом каждого реального измерения; стоимость этого не включается в измерения. На практике, однако, bmbm может сделать только столько, сколько возможно, и результаты не гарантируют изоляции от сбора мусора и других эффектов.

Поскольку bmbm выполняет два прохода через тесты, он может вычислить необходимую ширину метки.

require 'benchmark'

array = (1..1000000).map { rand }

Benchmark.bmbm do |x|
  x.report("sort!") { array.dup.sort! }
  x.report("sort")  { array.dup.sort  }
end

Результат:

Rehearsal -----------------------------------------
sort!   1.440000   0.010000   1.450000 (  1.446833)
sort    1.440000   0.000000   1.440000 (  1.448257)
-------------------------------- total: 2.890000sec

            user     system      total        real
sort!   1.460000   0.000000   1.460000 (  1.458065)
sort    1.450000   0.000000   1.450000 (  1.455963)

bmbm возвращает объект Benchmark::Job и массив объектов Benchmark::Tms.

measure(label = "") { || ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 296
def measure(label = "") # :yield:
  t0, r0 = Process.times, Process.clock_gettime(Process::CLOCK_MONOTONIC)
  yield
  t1, r1 = Process.times, Process.clock_gettime(Process::CLOCK_MONOTONIC)
  Benchmark::Tms.new(t1.utime  - t0.utime,
                     t1.stime  - t0.stime,
                     t1.cutime - t0.cutime,
                     t1.cstime - t0.cstime,
                     r1 - r0,
                     label)
end

Возвращает время выполнения данного блока в виде объекта Benchmark::Tms. Принимает label опцию.

require 'benchmark'

n = 1000000

time = Benchmark.measure do
  n.times { a = "1" }
end
puts time

Результат:

0.220000   0.000000   0.220000 (  0.227313)
realtime() { || ... } Показать исходный код
# File lib/benchmark.rb, line 311
def realtime # :yield:
  r0 = Process.clock_gettime(Process::CLOCK_MONOTONIC)
  yield
  Process.clock_gettime(Process::CLOCK_MONOTONIC) - r0
end

Возвращает затраченное реальное время выполнения данного блока.

Ruby Core © 1993–2022 Yukihiro Matsumoto
Licensed under the Ruby License.
Ruby Standard Library © contributors
Licensed under their own licenses.

Spec-Zone.ru

Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
Spec-Zone .ru
спецификации, руководства, описания, API