26.基准 · 我爱 Ruby

## 26.基准基准是一种度量。你可以测量代码运行所需的时间。所以，为什么这么重要？随着你成为更认真的编码人员，完成一件工作就不再重要了。重要的是你编写代码的程度以及代码在实时环境中的性能。你必须知道编写快速运行的代码。要检查你的代码片段是否比其他代码片段更快，可以使用基准测试。以下面的示例为例，输入并运行 ```rb # benchmark.rb require 'benchmark' Benchmark.bm do|b| b.report("+= ") do a = "" 1_000_000.times { a += "." } end b.report("<< ") do a = "" 1_000_000.times { a << "." } end end ``` 输出量 ```rb user system total real += 55.030000 7.320000 62.350000 ( 62.303848) << 0.160000 0.000000 0.160000 ( 0.168452) ``` 因此，让我遍历代码，在`require 'benchmark'`行中，基准测试库作为 Ruby 标准发行版的一部分包含在内，因此你可以要求此代码在文件中不必大惊小怪。现在让我们看一下这个块 ```rb Benchmark.bm do|b| …………. end ``` 它有什么作用？首先，我们在`Benchmark`类中调用名为`bm`的函数，并在`do`和`end`之间传递一个块。现在，让我们看看该块中的内容 ```rb Benchmark.bm do|b| b.report("+= ") do a = "" 1_000_000.times { a += "." } end b.report("<< ") do a = "" 1_000_000.times { a << "." } end end ``` 参见上面的代码。我们正在使用`b.report("+= ")`准备报告，可以将将在输出中打印的任何字符串传递给报告函数。如果查看输出的第二行`+= 55.030000 7.320000 62.350000 ( 62.303848)`，则会打印`+=`，因为`“+=”`已传递到`b.report()`。 `b.report()``打开一个代码块，你可以将任何需要基准标记的内容传递给该代码块。在这里，我们传递了如下所示的代码片段 ```rb b.report("+= ") do a = "" 1_000_000.times { a += "." } end ``` 因此，我们为 a 分配了一个空字符串，并使用`+=`运算符对其添加了一百万次。我们得到这个 ```rb user system total real += 55.030000 7.320000 62.350000 ( 62.303848) ``` 输出显示总共花费 62.35 秒，这是非常安静的。现在让我们来看看第二个块 ```rb b.report("<< ") do a = "" 1_000_000.times { a << "." } end ``` 在这里，我们执行的操作与第一个相同，但是我们使用`<<`运算符而不是`+=`，这将产生以下输出，如下所示 ```rb user system total real += 55.030000 7.320000 62.350000 ( 62.303848) << 0.160000 0.000000 0.160000 ( 0.168452) ``` 因此，使用`<<`仅需 0.1685 秒，因此在字符串连接方面，`<<`远优于`+=`。现在，让我们看看其他内容。你们都知道计算机有内存。当程序运行时，它需要记住事情并消耗一些内存，有时当可用内存变少时，Ruby 解释器将清理内存。这称为垃圾收集 <sup class="footnote">[ [62](#_footnotedef_62 "View footnote.") ]</sup> 。就像你的城市或市政当局收集垃圾一样，城市运行正常。现在想想，如果不收集垃圾，而你遇到的垃圾会流到街道上，整个城市步履蹒跚，事情真的会变慢，那将会发生什么。同样，如果程序运行足够长的时间可以更好地收集垃圾，否则，运行的新代码可能会变慢，并且如果对它进行基准测试，则可能会显示错误的结果。现在，在文本编辑器中键入以下程序并运行它。 ```rb # benchmark_2.rb require 'benchmark' puts "Testing without cleaning up" Benchmark.bm do|b| b.report("+=") do a = "" 100_000.times { a += "." } end b.report("<<") do a = "" 1_000_000.times { a << "." } end end GC.start puts puts "Testing with cleaning up" Benchmark.bmbm do|b| b.report("+=") do a = "" 100_000.times { a += "." } end b.report("<<") do a = "" 100_000.times { a << "." } end end ``` Output ```rb Testing without cleaning up user system total real += 0.550000 0.220000 0.770000 ( 0.773730) << 0.150000 0.010000 0.160000 ( 0.159381) Testing with cleaning up Rehearsal -------------------------------------- += 0.520000 0.180000 0.700000 ( 0.687914) << 0.010000 0.010000 0.020000 ( 0.018958) ----------------------------- total: 0.720000sec user system total real += 0.530000 0.120000 0.650000 ( 0.650013) << 0.010000 0.000000 0.010000 ( 0.015668) ``` 如果你看到此代码产生的第一个基准测试 ```rb puts "Testing without cleaning up" Benchmark.bm do|b| b.report("+=") do a = "" 100_000.times { a += "." } end b.report("<<") do a = "" 1_000_000.times { a << "." } end end ``` 在此，我们使用`Benchmark.bm`并像往常一样运行它，它将生成以下输出： ```rb Testing without cleaning up user system total real += 0.550000 0.220000 0.770000 ( 0.773730) << 0.150000 0.010000 0.160000 ( 0.159381) ``` 基准总计分别为 0.77 和 0.16 秒。在此块之后，我们有这些行 ```rb GC.start puts ``` 在这些行中，我们正在收集垃圾或释放该程序已使用的内存。现在我们运行另一个由该代码块定义的基准 ```rb puts "Testing with cleaning up" Benchmark.bmbm do|b| b.report("+=") do a = "" 100_000.times { a += "." } end b.report("<<") do a = "" 100_000.times { a << "." } end end ``` 那么`Benchmark.bmbm`的作用是什么？直到这次我们使用`Benchmark.bm`！在上述代码中，我们有两个基准正在运行。 `bmbm`确保在完成第一个基准测试之后，进行垃圾回收并释放内存，以便下一个工作在垃圾回收环境中运行，从而获得更好的准确结果。这是第二个此代码生成的输出 ```rb Testing with cleaning up Rehearsal -------------------------------------- += 0.520000 0.180000 0.700000 ( 0.687914) << 0.010000 0.010000 0.020000 ( 0.018958) ----------------------------- total: 0.720000sec ``` 如果你可以比较不带 GC 的`100_000.times { a << "." }`的输出和带 GC 的`100_000.times { a << "." }`的输出，分别为 0.16 秒和 0.02 秒。现在，我想你会意识到垃圾收集的需要，无论是在城市中还是在编程中。