哪個(gè)版本的 Python 最快？當(dāng)然，這些問題由多種因素決定，其中的主要的因素是什么呢？我們又如何為自己的應(yīng)用尋找最快的 Python 版本呢？帶著這些問題，Hackermoon 上一位叫 Anthony Shaw 的作者為我們做了一些測試。

Anthony Shaw ：Dimension Data 的 Talent 集團(tuán)總監(jiān)，Python 軟件基金會(huì)成員，Apache 基金會(huì)成員

以下是對(duì)作者原文的翻譯：

使用 Python 性能測試套件

正如之前我在 speed.python.org 網(wǎng)站提到的，Python 核心開發(fā)團(tuán)隊(duì)非常重視性能問題，這對(duì)于比較官方基準(zhǔn)和 CPython 版本非常有用。

如圖，測試結(jié)果很難直觀讀取其中不包含 PyPy

你可以通過執(zhí)行 pip install performance 命令來下載測試套件，然后執(zhí)行如下命令：

pyperformance run --python={chosen_python_runtime} -o my_results.json

該命令會(huì)針對(duì) Python 的目標(biāo)版本多次運(yùn)行一系列“實(shí)際”應(yīng)用程序，并記錄測試結(jié)果，取其平均值。

本文我對(duì)以下官方版本進(jìn)行了測試：

Python 2.7.10Python 3.4.4Python 3.5.4Python 3.6.1Python 3.7 beta 2（譯者注：作者進(jìn)行測試時(shí) Python 3.7 版本還未正式發(fā)布，beta 2 性能與正式版非常接近，同樣具有參考價(jià)值。Python 3.7 正式發(fā)布內(nèi)容請(qǐng)看這里）

同時(shí)還測試了 PyPy（5.6）和 PyPy 3（5.10.0）。

測試結(jié)果

我根據(jù)這套測試用例進(jìn)行了測試，你也可以根據(jù)自己的情況自己編寫一套測試。

我編寫了一個(gè)簡單的腳本，來獲得性能數(shù)據(jù)文，并將它們繪制成了圖表。腳本代碼你可以在這里找到：

https://gist.github/tonybaloney/4e8e45f9128e9eb6e4f36c73ba5e5574

所有圖表都以秒為單位，數(shù)值越低，表示性能越好。

完整的測試結(jié)果及圖表展示可請(qǐng)參閱：

https://github/tonybaloney/performance_testing/tree/master/png

渲染 HTML 模板

django_html 測試將使用 Django 模板渲染引擎來構(gòu)建一個(gè) 150x150 的 HTML 表格。 它利用了 Django 引擎的 Content 和 Template 類。

如圖所示，Python 3.7 比 Python 2.7 快 1.19 倍，但除此之外，其他 Python 3 版本都沒有 Python 2.7 快。該結(jié)果與 speed.python.org 網(wǎng)站的測試結(jié)果一致。

PyPy 的測試結(jié)果顯示，PyPy 比 CPython 的任何 Python 版本都快，PyPy 3 比 PyPy 慢兩倍。Django 2.0 及更高版本已決定放棄對(duì) Python 2 的支持，因此 PyPy 將不再與 Django 2 兼容。

啟動(dòng)時(shí)間測試

該部分測試解釋器的啟動(dòng)時(shí)間

如圖所示，Python 2.7 是所有測試版本中啟動(dòng)速度最快的。

注：此處暫不討論 PyPy 的測試結(jié)果，文末再談。

加密測試（Crypto）：crypto_paes

在這個(gè)測試中，Python 2 的速度明顯快于 Python 3，因?yàn)?Crypto 要求大量數(shù)字運(yùn)算，而 Python 3 沒有 32 位整數(shù)類型，只有一個(gè)長整型（long integer）。

同樣差距比較明顯的是，PyPy 3 比 PyPy 慢 5 倍。

算法測試：n-queens

結(jié)果顯示，在 CPython 系列中，Python 3.7 性能最佳。此外，PyPy 3 和 PyPy 測試結(jié)果比較接近，PyPy 小勝。

浮點(diǎn)運(yùn)算測試

“浮點(diǎn)”基準(zhǔn)測試需要人工創(chuàng)建繁重的浮點(diǎn)運(yùn)算應(yīng)用程序，在這里我們通過 math.cos()，math.sin() 和 math.sqrt() 函數(shù)創(chuàng)建，總共創(chuàng)建 10 萬個(gè)浮點(diǎn)對(duì)象。

PyPy 非常適合浮點(diǎn)運(yùn)算，在大量的數(shù)字運(yùn)算、可預(yù)測的類型和方法以及循環(huán)上展現(xiàn)了非常優(yōu)秀的性能。Python 3.7 具有新的方法能快速調(diào)用操作碼，該操作碼正在此測試中剛好用上，表現(xiàn)佳。

正則表達(dá)式測試

在這項(xiàng)測試中，我選用了 50 個(gè)最受歡迎的網(wǎng)頁，并記錄了所有正則表達(dá)式的操作。 每個(gè)操作都被賦予權(quán)重，該權(quán)重是根據(jù)頁面流行度的估計(jì)以及在加載每個(gè)頁面時(shí)執(zhí)行的次數(shù)來計(jì)算的。 最后，數(shù)據(jù)中的字母使用 ROT13 進(jìn)行編碼，其方式不會(huì)影響正則表達(dá)式與輸入的匹配程度。

PyPy 的測試結(jié)果讓人大跌眼鏡，不知道它都經(jīng)歷了些什么......

補(bǔ)充：PyPy 后來看到了這項(xiàng)測試結(jié)果，花了幾個(gè)小時(shí)把問題修復(fù)了

Python 3 比 Python 2 快嗎？

綜上測試所述，答案是 Yes！雖然也有幾項(xiàng)測試結(jié)果顯示 Python 3 比 Python 2 慢：

加密測試：Python 3 的比 Python2 慢 1.35 倍（原因在上文已做解釋）啟動(dòng)時(shí)間測試：Python 3 比 Python 2 慢 1.39 倍

但從整體結(jié)果來看，Python 3 更快。CPython 核心開發(fā)團(tuán)隊(duì)曾表示，啟動(dòng)速度問題是他們在 3.8 和 3.9 版本中著重要解決的問題。

PyPy 很快，我要使用它嗎？

PyPy 有 JIT 即時(shí)編譯器，在執(zhí)行可預(yù)測的重復(fù)性任務(wù)時(shí)非常高效，而 Python 性能測試需要多次運(yùn)行同一段代碼來保證準(zhǔn)確性，因此，PyPy 面對(duì)這種測試性能，表現(xiàn)比 CPython 更佳。

但是，PyPy 的 JIT 編譯器的顯著缺點(diǎn)就是啟動(dòng)成本高，并且，許多 C 語言擴(kuò)展程序缺乏兼容性。另外，由于 PyPy 是用 Python 編寫的，許多模板在 PyPy 中無法工作，使用者需要時(shí)常進(jìn)行檢查。

PyPy 也同樣需要面對(duì)從 Python2 向 Python3 轉(zhuǎn)變的問題。PyPy3 還不太穩(wěn)定，PyTest 就已經(jīng)放棄了對(duì) PyPy3 的支持。

結(jié)論

Python 在所有官方版本測試中表現(xiàn)最佳，PyPy 在解釋器測試的表現(xiàn)最佳。Python 2 以后會(huì)用得越來越少，直到廢棄。如果 PyPy 3 的速度始終不能比 PyPy 快，能有所提升也是好的。

對(duì)應(yīng)python的組件的安裝來說，pip無疑是最為重要的了。

本節(jié)主要重點(diǎn)說明一下pip的更新與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

首先來說，默認(rèn)pip的源都是在國外的，由于國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（你懂得）的特殊狀況，如果使用默認(rèn)的pip源，

在國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下非常不穩(wěn)定，將會(huì)在安裝過程中產(chǎn)生非常不好的影響，因此極力建議將pip的源設(shè)置為國內(nèi)的鏡像，

確保pip的使用高效而穩(wěn)定，廢話不說，現(xiàn)在開始。

linux下配置pip為國內(nèi)源（centos6下調(diào)試無問題）

注：為提高使用效率，這里不講原理，直接上腳本，把我的腳本直接復(fù)制到終端運(yùn)行即可

#更改pip源至國內(nèi)鏡像

mkdir ~/.pip

touch ~/.pip/pip.conf

#添加一下內(nèi)容

echo "[global]" >>~/.pip/pip.conf

echo "index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu/simple">>~/.pip/pip.conf

#檢查一下文件的內(nèi)容最終是這樣的效果

#python3版本更新

pip3 install --upgrade pip

確保pip是最新版本

運(yùn)行完成后可以測試一下效果

pip install jupyter

windows下pip設(shè)置為國內(nèi)源的方法

在windows文件管理器中,輸入 %APPDATA%

會(huì)定位到一個(gè)新的目錄下，在該目錄下新建pip文件夾，然后到pip文件夾里面去新建個(gè)pip.ini文件

在新建的pip.ini文件中輸入以下內(nèi)容，搞定

[global]

timeout = 6000

index-url = http://pypi.douban/simple

trusted-host = pypi.douban

這里我也寫了一個(gè)批處理腳本get_pip_update.bat，直接在命令行執(zhí)行即可

cd %APPDATA%

mkdir pip

cd pip

echo "[global]">pip.ini

echo "timeout = 6000">>pip.ini

echo "index-url = http://pypi.douban/simple">>pip.ini

echo "trusted-host = pypi.douban">>pip.ini

最后別忘記了更新一下pip自己

Python一個(gè)很大的缺陷是版本2 和版本3 不兼容，初學(xué)者也經(jīng)常糾結(jié)是學(xué)2還是學(xué)3。2017年Semaphore 社區(qū)調(diào)查了 Python 在 Semaphore 的托管 CI 服務(wù)中構(gòu)建應(yīng)用程序的使用情況。

1、Python2和Python3 事情情況

2016年調(diào)查顯示有 70% 以上的用戶仍在使用 Python 2.7，Python 3 的使用率較低。2017年，Python 3 的使用出現(xiàn)了上漲，漲幅約 8.2%。如下圖所示：

2、升級(jí)新版本愿望

2016年，Python 3.5 的使用率達(dá)到 60%，Python 3.4 的使用率占 30%。2017年，3.5 版和 3.4 版的使用率分別只占 34% 和 20%，有 35% 的用戶已經(jīng)開始使用 Python 3.6。

可見，使用 Python 3 的群體更愿意進(jìn)行版本更新。

3、Python 2.7 和 Python 3 各版本的使用率對(duì)比

從圖中，可以看到 Python 3 版的用戶群體正在迅速擴(kuò)展。

現(xiàn)在，新入行的學(xué)習(xí)者，如果不是項(xiàng)目限制必須學(xué) Python 2.7，那還是直接學(xué) Python3 吧。

畢竟 Guido van Rossum 曾于 2014 年宣布 Python 2.7 支持時(shí)間延長到 2020 年。

Python Web 開發(fā)框架 Django 釋出了 2.0 版本。主要變化包括：停止支持 Python 2 系列。

大名鼎鼎的NumPy也宣布，從2019年1月1日開始，任何新的功能版本都只支持Python3。

想學(xué)習(xí)Python的人都會(huì)有一個(gè)困惑，那就是Python目前有兩個(gè)版本Python2和Python3，Python2與Python3有何區(qū)別，兩個(gè)版本該學(xué)習(xí)哪個(gè)呢？

python3 和 python2 是不兼容的，而且差異比較大，python3是不向下兼容的，但是絕大多數(shù)組件和擴(kuò)展都是基于python2的。目前實(shí)際應(yīng)用中大部分暫不考慮 Python3，有的時(shí)候注意寫兼容 2/3 的代碼。用 Python2 為主的寫新代碼時(shí)要考慮以后遷移到 Python3 的可能性。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示目前10% 使用 Python 3；20% 既使用Python 2也使用Python 3，Python 2用的更多；70% 使用Python 2。

其實(shí)python是linux上最常用的軟件之一，但是linux目前的版本大部分還是使用python2的，而且，在linux上依賴python2的程序更多一些，所以 Python3 要代替 python2 成為主流還需要幾年的時(shí)間。如果為了找工作還是學(xué)Python 2，學(xué)會(huì)了Python 2，由Python 2轉(zhuǎn)到python3也不難。

說了半天，Python2與Python3到底有何區(qū)別呢？

1.性能

Py3.0運(yùn)行 pystone benchmark的速度比Py2.5慢30%。Guido認(rèn)為Py3.0有極大的優(yōu)化空間，在字符串和整形操作上可以取得很好的優(yōu)化結(jié)果。

Py3.1性能比Py2.5慢15%，還有很大的提升空間。

2.編碼

Py3.X源碼文件默認(rèn)使用utf-8編碼

3. 語法

1）去除了<>，全部改用!=

2）去除``，全部改用repr()

3）關(guān)鍵詞加入as 和with，還有True,False,None

4）整型除法返回浮點(diǎn)數(shù)，要得到整型結(jié)果，請(qǐng)使用//

5）加入nonlocal語句。使用noclocal x可以直接指派外圍（非全局）變量

6）去除print語句，加入print()函數(shù)實(shí)現(xiàn)相同的功能。同樣的還有 exec語句，已經(jīng)改為exec()函數(shù)

7）改變了順序操作符的行為，例如x

8）輸入函數(shù)改變了，刪除了raw_input，用input代替：

9）去除元組參數(shù)解包。不能def(a, (b, c)):pass這樣定義函數(shù)了

10）新式的8進(jìn)制字變量，相應(yīng)地修改了oct()函數(shù)。

11）增加了 2進(jìn)制字面量和bin()函數(shù)

12）擴(kuò)展的可迭代解包。在Py3.X 里，a, b, *rest = seq和 *rest, a = seq都是合法的，只要求兩點(diǎn)：rest是list 對(duì)象和seq是可迭代的。

13）新的super()，可以不再給super()傳參數(shù)，

14）新的metaclass語法：

15）支持class decorator。

4. 字符串和字節(jié)串

1）現(xiàn)在字符串只有str一種類型，但它跟2.x版本的unicode幾乎一樣。

2）關(guān)于字節(jié)串，請(qǐng)參閱“數(shù)據(jù)類型”的第2條目

5.數(shù)據(jù)類型

1）Py3.X去除了long類型，現(xiàn)在只有一種整型——int，但它的行為就像2.X版本的long

2）新增了bytes類型

6.面向?qū)ο?/p>

1）引入抽象基類（Abstraact Base Classes，ABCs）。

2）容器類和迭代器類被ABCs化，所以cellections模塊里的類型比Py2.5多了很多。

3）迭代器的next()方法改名為__next__()，并增加內(nèi)置函數(shù)next()，用以調(diào)用迭代器的

4）增加了@abstractmethod和 @abstractproperty兩個(gè) decorator，編寫抽象方法（屬性）更加方便。

7.異常

1）所以異常都從 BaseException繼承，并刪除了StardardError

2）去除了異常類的序列行為和.message屬性

3）用 raise Exception(args)代替 raise Exception, args語法

4）捕獲異常的語法改變，引入了as關(guān)鍵字來標(biāo)識(shí)異常實(shí)例

5）異常鏈，因?yàn)開_context__在3.0a1版本中沒有實(shí)現(xiàn)

8.模塊變動(dòng)1）移除了cPickle模塊，可以使用pickle模塊代替。最終我們將會(huì)有一個(gè)透明高效的模塊。

2）移除了imageop模塊

3）移除了 audiodev, Bastion, bsddb185, exceptions, linuxaudiodev, md5, imeWriter, mimify, popen2, rexec, sets, sha, stringold, strop, sunaudiodev, timing和xmllib模塊

4）移除了bsddb模塊(單獨(dú)發(fā)布，可以從Python "bindings" for Oracle Berkeley DB獲取)

5）移除了new模塊

6）os.tmpnam()和os.tmpfile()函數(shù)被移動(dòng)到tmpfile模塊下

7）tokenize模塊現(xiàn)在使用bytes工作。主要的入口點(diǎn)不再是generate_tokens，而是 tokenize.tokenize()

9.其它 1）xrange() 改名為range()，要想使用range()獲得一個(gè)list，必須顯式調(diào)用

2）bytes對(duì)象不能hash，也不支持 b.lower()、b.strip()和b.split()方法

3）zip()、map()和filter()都返回迭代器。

4）string.letters和相關(guān)的.lowercase和.uppercase被去除，請(qǐng)改用string.ascii_letters 等

5）如果x< y的不能比較，拋出TypeError異常

6）__getslice__系列成員被廢棄。

7）file類被廢棄

這個(gè)問題其實(shí)也不是在樹莓派上的問題，在linux上都有這個(gè)問題，我們知道python有很多的版本，比較常用的是2.7和3.0。然而在有些時(shí)候，有些包對(duì)版本的要求很高。有時(shí)候我們不得不去裝幾個(gè)版本的python。

我們就以樹莓派為例來說一下：我們知道樹莓派自帶了一個(gè)python2.7。

它的可執(zhí)行文件在這個(gè)目錄下：/usr/bin/python

那現(xiàn)在我要去安裝一個(gè)python 3.5。這個(gè)地方我們直接可使用源碼安裝，github上源碼很多的。不需要我們先刪除python2.7。

這個(gè)地方源碼安裝的可執(zhí)行文件不在/usr/bin/中，它在/usr/local/bin/中

下面我們就開始切換版本了：

開始之前拷貝是很有必要的，萬一搞錯(cuò)了呢。sudo cp /usr/bin/python /usr/bin/python_bak刪除以前的這個(gè)2.7。sudo rm /usr/bin/python重新指定新的鏈接。sudo ln -s /usr/local/bin/python3.5 /usr/bin/python

這其實(shí)就成功了?，F(xiàn)在的版本就是3.5了。

那么我們怎么在切換回去呢？

sudo cp /usr/bin/python /usr/bin/python3.5_baksudo rm /usr/bin/pythonsudo ln -s /usr/bin/python2.7 /usr/bin/python

在附帶一個(gè)源碼裝python3.6.4的教程吧：

先安裝依賴sudo apt-get installbuild-essential libsqlite3-dev sqlite3 bzip2 libbz2-dev libssl-dev openssl libgdbm-dev liblzma-dev libreadline-dev libncursesw5-dev現(xiàn)下載源碼，再解壓tar -zvxf Python-3.6.4.tgz進(jìn)入該目錄下：

./configuremake

sudo make install

這就安裝上了，自己也可以自由切換了。

本文所選的Python版本：

2.7.10，

3.4.4，

3.5.4，

3.6.1，和

3.7（我有beta 2）。

此外，這包括PyPy（5.6。）和PyPy3（5.4.10）。

呈現(xiàn)HTML模板

該django_html測試將使用Django模板渲染引擎，以建立一個(gè)150×150的HTML表格。它利用了Django引擎的內(nèi)容和模板類。

Python 3.7的速度比Python 2.7快1.19倍，但是它是唯一一個(gè)能夠擊敗我運(yùn)行的Python 2.7基準(zhǔn)的Python 3.x版本。speed.python.org基準(zhǔn)測試顯示類似的結(jié)果。

PyPy可以摧毀任何CPython結(jié)果，但PyPy3會(huì)比PyPy慢兩倍。值得注意的是Django最近決定在Django 2.0及更高版本中放棄對(duì)Python 2的支持，這意味著PyPy將不再與Django 2兼容。

啟動(dòng)時(shí)間

該測試只是測試解釋器啟動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間。如果您通過運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程來解決Python的“GIL”約束，那么這將非常重要。

Cryptography: crypto_paes

在這個(gè)測試中，你會(huì)看到Python 2和3之間的速度明顯下降。為什么？加密需要大量的數(shù)字運(yùn)算，Python 3不再具有32位整數(shù)類型，只有一個(gè)（非常）長整數(shù)。

PyPy用戶 - 您會(huì)注意到PyPy3 比PyPy 慢5倍！

n-queens：算法測試

在CPython系列中，3.7 又一次出現(xiàn)，但值得注意的是PyPy和PyPy3的結(jié)果非常相似。

浮點(diǎn)運(yùn)算

“浮動(dòng)”的基準(zhǔn)是一種人為的，浮點(diǎn)運(yùn)算繁重的應(yīng)用程序，將創(chuàng)建計(jì)算10萬點(diǎn)的對(duì)象math.cos()，math.sin()和math.sqrt() 。

這是PyPy的完美應(yīng)用，大量的數(shù)據(jù)處理，可預(yù)測的類型和方法以及循環(huán)。Python 3.7具有新的快速方法調(diào)用操作碼，該操作碼正在此測試中使用。

常用表達(dá)

在正則表達(dá)式測試中，“網(wǎng)絡(luò)上最流行的網(wǎng)頁有50個(gè)，并記錄了所有正則表達(dá)式操作。每個(gè)操作都有一個(gè)權(quán)重，它是根據(jù)頁面出現(xiàn)的熱門程度以及加載每個(gè)頁面時(shí)執(zhí)行的次數(shù)來估算的。最后，使用ROT13對(duì)數(shù)據(jù)中的字母進(jìn)行編碼，這樣不會(huì)影響正則表達(dá)式匹配其輸入的方式?！?/p>

那么Python 3比Python 2更快嗎？

是! 在幾乎所有的測試中。值得注意的例外是crypto_paes測試，Python 3的速度慢了1.35倍（因?yàn)檎麛?shù)類型），python_startup的速度慢了1.39倍。

緩慢的Python 3啟動(dòng)是核心CPython團(tuán)隊(duì)正在為3.8,3.9版本開發(fā)的問題之一。

除了這兩項(xiàng)測試外，Python 3在這些基準(zhǔn)測試中的速度大約快1.2-1.3倍。今年晚些時(shí)候，你會(huì)看到升級(jí)到Python 3.7的改進(jìn)。

為什么PyPy要快得多，為什么不是每個(gè)人都使用它呢？

PyPy比CPython快，因?yàn)樗哂屑磿r(shí)編譯器。JIT編譯器具有很大的好處，因?yàn)樗鼈冊趫?zhí)行可預(yù)測的重復(fù)性任務(wù)時(shí)非常高效?；鶞?zhǔn)的其中一個(gè)特點(diǎn)是，您嘗試多次運(yùn)行同一段代碼以使其準(zhǔn)確無誤，推送應(yīng)用程序并減少錯(cuò)誤邊界。正如PyPy照耀這些測試。

JIT編譯器，尤其是PyPy的缺點(diǎn)是啟動(dòng)成本高。另一個(gè)缺點(diǎn)是許多C-Extensions缺乏兼容性。因?yàn)椤癙ython”（CPython，官方的PSF Python）是用C語言編寫的，PyPi上的許多第三方擴(kuò)展利用了這一點(diǎn)。Numpy就是一個(gè)很好的例子，Numpy的大部分都是用優(yōu)化的C代碼編寫的。當(dāng)你pip install numpy使用本地C編譯器并為你的Python運(yùn)行時(shí)建立一個(gè)二進(jìn)制庫來使用。

由于PyPy是用Python編寫的，很多模塊根本無法在PyPy中工作。

此外，PyPy也遭遇了與CPython相同的挑戰(zhàn) - 從語言版本2轉(zhuǎn)移到版本3. PyPy3直到最近我發(fā)現(xiàn)它仍然不穩(wěn)定，在基準(zhǔn)測試中，您仍然可以看到與PyPy的奇怪不一致。我還遇到了一些軟件包問題（例如PyTest），他們放棄了對(duì)PyPy3的支持，但他們解決了問題。