Python读取大文件的"坑“与内存占用检测

简介:

python读写文件的api都很简单,一不留神就容易踩”“。笔者记录一次踩坑历程,并且给了一些总结,希望到大家在使用python的过程之中,能够避免一些可能产生隐患的代码。

1.read()与readlines():

随手搜索python读写文件的教程,很经常看到read()与readlines()这对函数。所以我们会常常看到如下代码:

with open(file_path, 'rb') as f:
    sha1Obj.update(f.read())

or

with open(file_path, 'rb') as f:
    for line in f.readlines():
        print(line)

这对方法在读取小文件时确实不会产生什么异常,但是一旦读取大文件,很容易会产生MemoryError,也就是内存溢出的问题。

####Why Memory Error?
我们首先来看看这两个方法:

当默认参数size=-1时,read方法会读取直到EOF,当文件大小大于可用内存时,自然会发生内存溢出的错误。
read方法

同样的,readlines会构造一个list。list而不是iter,所以所有的内容都会保存在内存之上,同样也会发生内存溢出的错误。
readlines方法

2.正确的用法:

在实际运行的系统之中如果写出上述代码是十分危险的,这种”坑“十分隐蔽。所以接下来我们来了解一下正确用,正确的用法也很简单,依照API之中对函数的描述来进行对应的编码就OK了:

如果是二进制文件推荐用如下这种写法,可以自己指定缓冲区有多少byte。显然缓冲区越大,读取速度越快。

with open(file_path, 'rb') as f:
    while True:
        buf = f.read(1024)
        if buf:    
            sha1Obj.update(buf)
        else:
            break

而如果是文本文件,则可以用readline方法或直接迭代文件(python这里封装了一个语法糖,二者的内生逻辑一致,不过显然迭代文件的写法更pythonic )每次读取一行,效率是比较低的。笔者简单测试了一下,在3G文件之下,大概性能和前者差了20%.

with open(file_path, 'rb') as f:
    while True:
        line = f.readline()
        if buf:    
            print(line)
        else:
            break

with open(file_path, 'rb') as f:
    for line in f:
        print(line)

3.内存检测工具的介绍:

对于python代码的内存占用问题,对于代码进行内存监控十分必要。这里笔者这里推荐两个小工具来检测python代码的内存占用。

####memory_profiler
首先先用pip安装memory_profiler

pip install memory_profiler

memory_profiler是利用python的装饰器工作的,所以我们需要在进行测试的函数上添加装饰器。

from hashlib import sha1
import sys

@profile
def my_func():
    sha1Obj = sha1()
    with open(sys.argv[1], 'rb') as f:
        while True:
            buf = f.read(10 * 1024 * 1024)
            if buf:
                sha1Obj.update(buf)
            else:
                break

    print(sha1Obj.hexdigest())


if __name__ == '__main__':
    my_func()

之后在运行代码时加上 -m memory_profiler
就可以了解函数每一步代码的内存占用了
依次列出每一步代码的内存占用情况

guppy

依样画葫芦,仍然是通过pip先安装guppy

pip install guppy

之后可以在代码之中利用guppy直接打印出对应各种python类型(list、tuple、dict等)分别创建了多少对象,占用了多少内存。

from guppy import hpy
import sys


def my_func():
    mem = hpy()
    with open(sys.argv[1], 'rb') as f:
        while True:
            buf = f.read(10 * 1024 * 1024)
            if buf:
                print(mem.heap())
            else:
                break

如下图所示,可以看到打印出对应的内存占用数据:
python代码详细的内存占用情况

通过上述两种工具guppy与memory_profiler可以很好地来监控python代码运行时的内存占用问题。

4.小结:

python是一门崇尚简洁的语言,但是正是因为它的简洁反而更多了许多需要仔细推敲和思考的细节。希望大家在日常工作与学习之中也能多对一些细节进行总结,少踩一些不必要的“坑”。

目录
相关文章
|
1月前
|
数据可视化 Linux iOS开发
Python脚本转EXE文件实战指南:从原理到操作全解析
本教程详解如何将Python脚本打包为EXE文件,涵盖PyInstaller、auto-py-to-exe和cx_Freeze三种工具,包含实战案例与常见问题解决方案,助你轻松发布独立运行的Python程序。
664 2
|
28天前
|
监控 机器人 编译器
如何将python代码打包成exe文件---PyInstaller打包之神
PyInstaller可将Python程序打包为独立可执行文件,无需用户安装Python环境。它自动分析代码依赖,整合解释器、库及资源,支持一键生成exe,方便分发。使用pip安装后,通过简单命令即可完成打包,适合各类项目部署。
|
1月前
|
存储 大数据 Unix
Python生成器 vs 迭代器:从内存到代码的深度解析
在Python中,处理大数据或无限序列时,迭代器与生成器可避免内存溢出。迭代器通过`__iter__`和`__next__`手动实现,控制灵活;生成器用`yield`自动实现,代码简洁、内存高效。生成器适合大文件读取、惰性计算等场景,是性能优化的关键工具。
187 2
|
2月前
|
传感器 数据采集 监控
Python生成器与迭代器:从内存优化到协程调度的深度实践
简介:本文深入解析Python迭代器与生成器的原理及应用,涵盖内存优化技巧、底层协议实现、生成器通信机制及异步编程场景。通过实例讲解如何高效处理大文件、构建数据流水线,并对比不同迭代方式的性能特点,助你编写低内存、高效率的Python代码。
151 0
|
2月前
|
缓存 数据可视化 Linux
Python文件/目录比较实战:排除特定类型的实用技巧
本文通过四个实战案例,详解如何使用Python比较目录差异并灵活排除特定文件,涵盖基础比较、大文件处理、跨平台适配与可视化报告生成,助力开发者高效完成目录同步与数据校验任务。
118 0
|
3月前
|
编译器 Python
如何利用Python批量重命名PDF文件
本文介绍了如何使用Python提取PDF内容并用于文件重命名。通过安装Python环境、PyCharm编译器及Jupyter Notebook,结合tabula库实现PDF数据读取与处理,并提供代码示例与参考文献。
|
3月前
|
编译器 Python
如何利用Python批量重命名文件
本文介绍了如何使用Python和PyCharm对文件进行批量重命名,包括文件名前后互换、按特定字符调整顺序等实用技巧,并提供了完整代码示例。同时推荐了第三方工具Bulk Rename Utility,便于无需编程实现高效重命名。适用于需要处理大量文件命名的场景,提升工作效率。
|
3月前
|
安全 Linux 网络安全
Python极速搭建局域网文件共享服务器:一行命令实现HTTPS安全传输
本文介绍如何利用Python的http.server模块,通过一行命令快速搭建支持HTTPS的安全文件下载服务器,无需第三方工具,3分钟部署,保障局域网文件共享的隐私与安全。
748 0
|
3月前
|
数据管理 开发工具 索引
在Python中借助Everything工具实现高效文件搜索的方法
使用上述方法,你就能在Python中利用Everything的强大搜索能力实现快速的文件搜索,这对于需要在大量文件中进行快速查找的场景尤其有用。此外,利用Python脚本可以灵活地将这一功能集成到更复杂的应用程序中,增强了自动化处理和数据管理的能力。
274 0
|
3月前
|
存储
阿里云轻量应用服务器收费标准价格表:200Mbps带宽、CPU内存及存储配置详解
阿里云香港轻量应用服务器,200Mbps带宽,免备案,支持多IP及国际线路,月租25元起,年付享8.5折优惠,适用于网站、应用等多种场景。
1023 0

推荐镜像

更多