Gunicorn性能测试

栏目: Python · 发布时间: 6年前

内容简介:写了很多很多Flask的API, 但是一直偷懒, 没有使用Gunicorn来作为Web Server 来运行成。后来因为某个线上服务, 经常出现timeout的情况。 在已经采用了好一些措施的情况还是无法完全避免的情况下, 想到了Gunicorn。

Gunicorn性能测试

前言

写了很多很多Flask的API, 但是一直偷懒, 没有使用Gunicorn来作为Web Server 来运行成。

后来因为某个线上服务, 经常出现timeout的情况。 在已经采用了好一些措施的情况还是无法完全避免的情况下, 想到了Gunicorn。

下面是迁移之前进行的一些简单的性能测试。 真正迁移其实比下面的脚本要复杂一些。

Gunicorn安全与测试命令

安装Gunicorn

安装与运行很简单,直接pip命令即可:

pip install gunicorn # 安装Gunicorn
pip install gunicorn[gevent] # 安装 gevent组件, 尝试多核    
 

性能测试工具: wrk

Linux安装官网地址: https://github.com/wg/wrk/wiki/Installing-Wrk-on-Linux

对于Ubuntu / Debian :

sudo apt-get install build-essential libssl-dev git -y
git clone https://github.com/wg/wrk.git wrk
cd wrk
sudo make
# move the executable to somewhere in your PATH, ex:
sudo cp wrk /usr/local/bin
 

wrk 使用简单说明:

# 格式:
wrk -d20s -t10 -c200 [url]
 
# -d: duration 测试持续时间
# -t: threads 线程数
# -c: connection 连接数
 

测试的Flask 程序

这里为了简单, 主要测试 python 将一段string变成json的逻辑

数据来源: https://itunes.apple.com/search?term=apple

为了保持代码逻辑清晰, 将其中的json字符串“隐藏了”

# perf_test.py
 
import json
from flask import Flask, jsonify
 
app = Flask(__name__)
 
@app.route('/')
def index():
    return 'hello world'
 
@app.route('/performance_test_json')
def performance_test_json() :
    raw_json = """
    # please paste json content from: https://itunes.apple.com/search?term=apple 
    """.strip()
    raw_json = json.loads(raw_json )
    return jsonify( raw_json )
 
if __name__ == '__main__':
    app.debug = False
    app.run(port=5001)
 

注意: 前端使用nginx做了转发。nginx配置如下:

server
{
    listen 80;
    server_name my-test-domain.com;
    client_max_body_size 5M;
    location / {
        proxy_redirect off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_pass http://127.0.0.1:5001;
    }
    access_log logs/my-test-domain.com.access.log;
}
 

这样,我们就可以通过nginx转发的域名来做性能测试了。

PS: nginx主要解决静态文件+慢客户端的问题, 在这里对性能测试的影响应该不大。

测试1: 使用Flask内置的server进行测试

测试命令:

# 启动flask的命令
python perf_test.py
 
# wrk命令
wrk -d20s -t10 -c200 http://my-test-domain.com/performance_test_json
 

测试结果:

Running 20s test @ http://my-test-domain.com/performance_test_json
  10 threads and 200 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   794.04ms  601.06ms   1.98s    55.36%
    Req/Sec     5.17     11.44   202.00     97.43%
  472 requests in 20.04s, 4.46MB read
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 248
Requests/sec:     23.55
Transfer/sec:    227.83KB
 

测试小结:

需要注意的数字:

  1. 一共产生了472个requests
  2. 一共出现了248次timeout, 这个比例相当高了, 比例: 52.5%
  3. 平均访问延时: 794.04ms

测试2: 使用Gunicorn 单核

测试命令:

# 使用Gunicorn启动Flask
gunicorn -w 1 -b 127.0.0.1:5001 perf_test:app   # 注意:这里使用的是单核哦
 
# wrk命令
wrk -d20s -t10 -c200 http://my-test-domain.com/performance_test_json
 

测试结果:

Running 20s test @ http://my-test-domain.com/performance_test_json
  10 threads and 200 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   765.60ms  589.04ms   1.99s    61.11%
    Req/Sec     5.14     11.79   202.00     96.52%
  475 requests in 20.04s, 4.49MB read
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 187
Requests/sec:     23.71
Transfer/sec:    229.41KB
 

测试小结:

timeout 比例: 187 / 475 = 39.3%

可以看到, 比例下降非常明显。 平均访问延时也从794 下降到 765ms, 提升 (794 – 765) / 794 = 3%

测试3: 使用Gunicorn 双核

毕竟我们的服务有两个核, 之前的测试也一直没有把单核占满!

测试命令:

# 使用Gunicorn启动Flask
gunicorn -w 2 -b 127.0.0.1:5001 perf_test:app   # 注意:这里使用的是【双核】哦
 
# wrk命令
wrk -d20s -t10 -c200 http://my-test-domain.com/performance_test_json
 

测试结果:

Running 20s test @ http://my-test-domain.com/performance_test_json
  10 threads and 200 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   556.30ms  506.81ms   1.98s    66.58%
    Req/Sec     6.47     11.28   202.00     93.03%
  530 requests in 20.04s, 4.69MB read
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 132
Requests/sec:     26.45
Transfer/sec:    239.71KB
 

测试小结:

不出意外, 性能进一步提升, 而且很明显。

timeout比例: 132 / 530 = 24.9%

平均延时也下降到 556ms

测试3: 使用Gunicorn 单核 + Gevent

Gevent + Gunicorn 应该是一个很常见的组合。

什么是Gevent?

From : 廖雪峰的官方网站

Python通过 yield 提供了对协程的基本支持,但是不完全。而第三方的gevent为Python提供了比较完善的协程支持。

gevent是第三方库,通过greenlet实现协程,其基本思想是:

当一个greenlet遇到IO操作时,比如访问网络,就自动切换到其他的greenlet,等到IO操作完成,再在适当的时候切换回来继续执行。由于IO操作非常耗时,经常使程序处于等待状态,有了gevent为我们自动切换协程,就保证总有greenlet在运行,而不是等待IO。

直接使用Gevent其实还是要花一些时间, 不过让Gunicorn来包装使用, 就很简单了。具体请看下面的测试命令

测试命令:

# 使用Gunicorn启动Flask
pip install gunicorn[gevent] # 确保安装了gevent
gunicorn -w 1 -k gevent  -b 127.0.0.1:5001 perf_test:app    # 注意:这里使用的是单核哦
 
# wrk命令
wrk -d20s -t10 -c200 http://my-test-domain.com/performance_test_json
 

测试结果:

Running 20s test @ http://my-test-domain.com/performance_test_json
  10 threads and 200 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   737.19ms  579.67ms   1.98s    59.03%
    Req/Sec     5.90     14.47   230.00     98.97%
  484 requests in 20.04s, 4.55MB read
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 174
Requests/sec:     24.15
Transfer/sec:    232.38KB
 

测试小结:

timeout 比例: 174 / 484 = 35.95% , 虽然不及双核的表现, 但是相比Gunicorn默认单核, 还是有所提升的

平均访问延时也从765 下降到 737ms。

测试4: Gunicorn + Gevent 双核

这个应该是最强搭配了

测试命令:

# 使用Gunicorn启动Flask
pip install gunicorn[gevent] # 确保安装了gevent
gunicorn -w 2 -k gevent  -b 127.0.0.1:5001 perf_test:app    # 注意:这里使用的是【双核】哦
 
# wrk命令
wrk -d20s -t10 -c200 http://my-test-domain.com/performance_test_json
 

测试结果:

Running 20s test @ http://my-test-domain.com/performance_test_json
  10 threads and 200 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   591.00ms  543.56ms   1.97s    64.10%
    Req/Sec     6.79     13.67   181.00     98.77%
  537 requests in 20.06s, 4.79MB read
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 122
Requests/sec:     26.77
Transfer/sec:    244.58KB
 
 

测试小结:

  1. 相比测试3,使用原生双核, 很意外, 平均延时有所上升, 从556上升到现在591
  2. 但是总体的timeout还是有所下降, 从132 下降到122

整体测试小结

上面的测试结果小结如下:

  • Gunicorn 比原生的内置server 性能要快, 平均延时提升3%。 timeout的比例大大下降, 减少了约20%
  • Gunicorn双核的表现要比单核强不少, 平均延时又减少了 20% 这样, timeout的比例也减少了约 40%
  • Gevent 单核 比Gunicorn原生单核略强, 双核的表现可能跟测试用例有关, 表现并不明显

测试结果数据汇总

测试项目 平均延时(ms) Timeout数量 Timeout 比例
Flask内置Server 794 248 52.5%
Gunicorn 单核 765 187 39.3%
Gunicorn 双核 556 132 24.9%
Gunicorn + Gevent 单核 737 174 35.9%
Gunicorn + Gevent 双核 591 122 22.7%

测试后记:

因为之前我们的程序设计到登录, 而且登录的Session在进程内存之中, 没使用 Redis 来管理。 因此理论上来说只能单核进行。

所以最后采用的方案: Gunicorn + Gevent 单核

估计还会有下文: 如何迁移你的Flask程序 (因为当前的Flask的启动设定比较多, 直接使用Gunicorn启动甚至会发生无法访问的情况。。。)

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以上所述就是小编给大家介绍的《Gunicorn性能测试》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!

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