26.基準 · 我愛 Ruby

## 26.基準基準是一種度量。你可以測量代碼運行所需的時間。所以，為什么這么重要？隨著你成為更認真的編碼人員，完成一件工作就不再重要了。重要的是你編寫代碼的程度以及代碼在實時環境中的性能。你必須知道編寫快速運行的代碼。要檢查你的代碼片段是否比其他代碼片段更快，可以使用基準測試。以下面的示例為例，輸入并運行 ```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 ``` 輸出量 ```rb user system total real += 55.030000 7.320000 62.350000 ( 62.303848) << 0.160000 0.000000 0.160000 ( 0.168452) ``` 因此，讓我遍歷代碼，在`require 'benchmark'`行中，基準測試庫作為 Ruby 標準發行版的一部分包含在內，因此你可以要求此代碼在文件中不必大驚小怪。現在讓我們看一下這個塊 ```rb Benchmark.bm do|b| …………. end ``` 它有什么作用？首先，我們在`Benchmark`類中調用名為`bm`的函數，并在`do`和`end`之間傳遞一個塊。現在，讓我們看看該塊中的內容 ```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 ``` 參見上面的代碼。我們正在使用`b.report("+= ")`準備報告，可以將將在輸出中打印的任何字符串傳遞給報告函數。如果查看輸出的第二行`+= 55.030000 7.320000 62.350000 ( 62.303848)`，則會打印`+=`，因為`“+=”`已傳遞到`b.report()`。 `b.report()``打開一個代碼塊，你可以將任何需要基準標記的內容傳遞給該代碼塊。在這里，我們傳遞了如下所示的代碼片段 ```rb b.report("+= ") do a = "" 1_000_000.times { a += "." } end ``` 因此，我們為 a 分配了一個空字符串，并使用`+=`運算符對其添加了一百萬次。我們得到這個 ```rb user system total real += 55.030000 7.320000 62.350000 ( 62.303848) ``` 輸出顯示總共花費 62.35 秒，這是非常安靜的。現在讓我們來看看第二個塊 ```rb b.report("<< ") do a = "" 1_000_000.times { a << "." } end ``` 在這里，我們執行的操作與第一個相同，但是我們使用`<<`運算符而不是`+=`，這將產生以下輸出，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`<<`僅需 0.1685 秒，因此在字符串連接方面，`<<`遠優于`+=`。現在，讓我們看看其他內容。你們都知道計算機有內存。當程序運行時，它需要記住事情并消耗一些內存，有時當可用內存變少時，Ruby 解釋器將清理內存。這稱為垃圾收集 <sup class="footnote">[ [62](#_footnotedef_62 "View footnote.") ]</sup> 。就像你的城市或市政當局收集垃圾一樣，城市運行正常。現在想想，如果不收集垃圾，而你遇到的垃圾會流到街道上，整個城市步履蹣跚，事情真的會變慢，那將會發生什么。同樣，如果程序運行足夠長的時間可以更好地收集垃圾，否則，運行的新代碼可能會變慢，并且如果對它進行基準測試，則可能會顯示錯誤的結果。現在，在文本編輯器中鍵入以下程序并運行它。 ```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) ``` 如果你看到此代碼產生的第一個基準測試 ```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，我們使用`Benchmark.bm`并像往常一樣運行它，它將生成以下輸出： ```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) ``` 基準總計分別為 0.77 和 0.16 秒。在此塊之后，我們有這些行 ```rb GC.start puts ``` 在這些行中，我們正在收集垃圾或釋放該程序已使用的內存。現在我們運行另一個由該代碼塊定義的基準 ```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？直到這次我們使用`Benchmark.bm`！在上述代碼中，我們有兩個基準正在運行。 `bmbm`確保在完成第一個基準測試之后，進行垃圾回收并釋放內存，以便下一個工作在垃圾回收環境中運行，從而獲得更好的準確結果。這是第二個此代碼生成的輸出 ```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 ``` 如果你可以比較不帶 GC 的`100_000.times { a << "." }`的輸出和帶 GC 的`100_000.times { a << "." }`的輸出，分別為 0.16 秒和 0.02 秒。現在，我想你會意識到垃圾收集的需要，無論是在城市中還是在編程中。