用Python中的__slots__緩衝資源以節省記憶體開銷的方法

我們曾經提到，Oyster.com的Python web伺服器怎樣利用一個巨大的Python dicts（hash table），緩衝大量的靜態資源。我們最近在Image類中，用僅僅一行__slots__代碼，讓每個6G記憶體佔用的服務進程（共4個），省出超過2G來。

這是其中一個伺服器在部署代碼前後的：

我們alloc了大約一百萬個類似如下class的執行個體：

class Image(object):
def __init__(self, id, caption, url):
self.id = id
self.caption = caption
self.url = url
self._setup()

# ... other methods ...

預設情況下，Python用一個dict來儲存物件執行個體的屬性。這在一般情況下還不錯，而且非常靈活，乃至你在運行時可以隨意設定新的屬性。

但是，對一些在”編譯”前就知道該有幾個固定屬性的小class來說，這個dict就有點浪費記憶體了。而當你把這個小浪費乘上一百萬，那可就大不同了。在Python中，你可以在class中設定__slots__，它是一個包含這些固定的屬性名稱的list。這樣Python就不會再使用dict，而且只分配這些屬性的空間。

class Image(object):
__slots__ = ['id', 'caption', 'url']

def __init__(self, id, caption, url):
self.id = id
self.caption = caption
self.url = url
self._setup()

# ... other methods ...

你還可以用collections.namedtuple，它允許訪問參數，但只佔用一個tuple的空間。這跟__slots__類似。不過我總覺得繼承一個namedtuple類很奇怪。另外，如果你需要自訂初始化，你應該重載__new__而不是__init__。

警告：不要貿然進行這個最佳化，把它用在所有地方。這種做法不利於代碼維護，而且只有當你有數以千計的執行個體的時候才會有明顯效果。

譯註：作者在評論中關於”不利於代碼維護“的說法：

webreac：我覺得__slots__關鍵字不只是速度最佳化（註：這裡應該是記憶體最佳化），也是類欄位名的一個可靠”文檔“。這有利於代碼維護。為什麼你覺得它不好？

Ben Hoyt(作者)：有趣的說法——我不確定應不應該把__slots__作為文檔。不過的確是不錯的注意。我之前這麼說的原因是，你需要對欄位名”定義“兩次（不夠DRY）。namedtuple也類似。

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