12个Python异步框架性能对比:py-frameworks-bench详细数据解读

12个Python异步框架性能对比:py-frameworks-bench详细数据解读

【免费下载链接】py-frameworks-benchAnother benchmark for some python frameworks项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/py/py-frameworks-bench

在Python Web开发领域,选择合适的异步框架对项目性能至关重要。本文基于py-frameworks-bench项目的最新 benchmark 数据(2022年3月),深入对比分析了12个主流Python异步框架的性能表现,为开发者提供客观的框架选型参考。

测试环境与方法说明 📊

测试环境规格

  • CPU:2核vCPU(Intel® Xeon® Platinum 8272CL/Cascade Lake 或 Intel® Xeon® 8171M 2.1GHz/Skylake)
  • 内存:7GB RAM
  • 存储:14GB SSD
  • 操作系统:Ubuntu 20.04
  • 测试工具:WRK(参数:wrk -d15s -t4 -c64 [URL]

测试场景设计

项目对每个框架进行了三类标准化测试,确保结果的可比性:

  1. HTML响应测试:接收请求并返回带动态头的HTML响应
  2. API处理测试:解析路径参数、查询字符串、JSON体并返回JSON响应
  3. 文件上传测试:处理multipart表单数据,存储上传文件并返回文本响应

所有ASGI兼容框架均通过Docker容器运行,使用统一命令启动:gunicorn -k uvicorn.workers.UvicornWorker -b 0.0.0.0:8080 app:app。各框架的测试代码可在 frameworks/ 目录下找到。

综合性能排名 🏆

总请求处理能力对比

按三类测试的总请求完成量排序,前四名框架表现尤为突出:

框架总请求数平均延迟50% (ms)平均延迟75% (ms)平均延迟 (ms)
blacksheep1.2.5519,8255.469.496.96
sanic21.12.1470,4007.379.887.57
muffin0.87.0469,7256.3411.198.14
falcon3.0.1436,8007.5813.199.7

各场景性能深度分析 📈

HTML响应性能测试

此测试模拟简单HTML页面响应场景,考察框架最基础的路由和响应能力:

框架请求/秒延迟50% (ms)延迟75% (ms)平均延迟 (ms)
blacksheep18,5462.804.533.41
muffin16,5713.095.173.83
sanic15,5584.705.144.08
falcon15,5543.295.494.08
baize13,8803.696.214.58

分析:blacksheep在此场景中表现最佳,每秒处理请求数比第二名muffin高出约12%,且延迟指标全面领先。传统全栈框架如Django(1,002 req/s)和Tornado(3,232 req/s)在此测试中明显落后。

API处理性能测试

此测试模拟REST API场景,考察框架解析复杂请求和处理JSON数据的能力:

框架请求/秒延迟50% (ms)延迟75% (ms)平均延迟 (ms)
sanic10,7776.977.675.90
blacksheep10,5054.708.166.07
muffin10,3194.798.416.17
falcon10,1334.888.616.28
starlette8,1356.0310.767.83

分析:sanic在API处理场景中以微弱优势领先,而blacksheep则保持了最低的50%延迟。值得注意的是,基于Starlette的FastAPI(5,882 req/s)在此场景中性能约为Starlette本身的72%,这可能是由于Pydantic数据验证带来的额外开销。

文件上传性能测试

此测试模拟文件上传场景,考察框架处理multipart表单数据和磁盘I/O的能力:

框架请求/秒延迟50% (ms)延迟75% (ms)平均延迟 (ms)
blacksheep5,6048.8715.7711.40
sanic5,02510.4416.8312.72
muffin4,42511.1419.9914.43
falcon3,43314.5625.4818.73
baize2,83421.8924.4822.57

分析:blacksheep在此场景中表现最佳,处理文件上传的能力比第二名sanic高出约11.5%。emmett框架在此测试中表现不佳,仅能处理1,414 req/s,可能与其文件处理实现方式有关。

框架特性与性能权衡 ⚖️

高性能轻量级框架

  • blacksheep:在所有测试中均表现优异,特别是HTML响应和文件上传场景,适合追求极致性能的API服务
  • sanic:API处理性能最佳,生态成熟,文档丰富,适合构建高性能后端服务
  • falcon:专注于性能和RESTful设计,无状态架构,适合构建微服务

功能丰富型框架

  • fastapi:基于Starlette构建,提供自动文档和数据验证,性能约为Starlette的70-80%,适合需要快速开发的API项目
  • tornado:成熟的异步框架,内置WebSocket支持,但性能在现代ASGI框架中已不占优势
  • django:全功能Web框架,性能垫底但生态最完善,适合需要快速构建复杂业务系统的场景

框架选择建议 🚀

推荐场景

  • 高并发API服务:优先选择blacksheep或sanic
  • 文件处理服务:优先选择blacksheep或muffin
  • 快速开发需求:考虑fastapi(性能可接受,开发效率高)
  • 传统Web应用:可考虑django(性能较差但功能全面)

测试代码获取

要复现这些测试或进行自定义 benchmark,可以通过以下命令获取项目源码:

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/py/py-frameworks-bench

项目的详细测试方法和配置可参考 docs/methodic.md。

总结

py-frameworks-bench项目提供了宝贵的性能数据,帮助开发者在众多Python异步框架中做出明智选择。测试结果显示,blacksheep和sanic在大多数场景中表现最佳,而fastapi则在功能与性能之间取得了良好平衡。

选择框架时,应综合考虑项目需求、团队熟悉度和性能要求,而非单纯追求性能指标。对于大多数项目而言,前三名框架(blacksheep、sanic、muffin)都能满足高并发需求,可根据具体场景和生态偏好进行选择。

【免费下载链接】py-frameworks-benchAnother benchmark for some python frameworks项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/py/py-frameworks-bench

创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考