Python模板性能评测

本篇主要是对django, jinja, jinja2, mako和cheetah五大python模板引擎性能的评测。对于这几个引擎，分别测试它们渲染字符串，变量替换，以及循环处理的速度，所有结果输出均为unicode，变量替换均需html转义，所有模板中，只有django默认开启了html转义，其它模板需要显式地打开。所有测试均不计算模板加载、编译时间，只计算渲染时间，因为模板通常只会加载一次，却会渲染多次。下面是所有模板引擎分别运行每个测试用例10000次所花的时间:

            str             var             for             
    jinja2: 0.138658046722  0.640381097794  0.969153165817  
      mako: 0.389529943466  1.019780159     1.04453492165   
   cheetah: 0.350683927536  1.73273897171   2.3115170002    
     jinja: 0.102370023727  1.48854589462   3.32249498367   
    django: 0.168296098709  3.63100194931   13.236135006    

str列仅仅是渲染1000字节页面所需的时间，var列是替换20个变量（变量间还夹着一些字符串）所需的时间，for列是循环20次所需的时间，循环体是100字节串加上一个循环变量。我并没有将变量个数和循环次数选得特别大，主要是想尽量接近实际场景，我认为一个页面中包含20个变量和20个循环是比较典型的情况。

大致来看，jinja2最快，mako也很快，和jinja2不分上下，django最慢，变量替换和循环要比jinja2慢4~13倍。接着仔细分析一下，str列表明mako和cheetah渲染字符串的速度比较慢，可见mako和cheetah要多做一些初始化工作，但这个时间应当是固定的，jinja和django都很快。var列表明jinja2的变量替换速度最快，从数值上来看mako要比jinja2慢大约一倍，如果减去渲染常量串的时间，jinja2需要0.5秒(0.64-0.14)，mako需要0.6秒(1.0-0.4)，两者相差得并不多，而cheetah要比jinja2慢1~2倍，django更慢，要慢4～6倍。for列表明jinja2和mako渲染循环的速度不分上下，如果减去渲染常量串的时间，mako要比jinja2稍快，cheetah仍然要慢1倍，django慢得更多，10多倍。总的来说，jinja2和mako都相当快，通常情况下jinja2要稍快一些，django要比jinja2慢10倍左右。在Django项目中使用jinja2模板应当是最好选择，因为它和django内置模板语法最相近，性能又非常好。但在实际应用中，模板通常不会是瓶颈，将django模板换成jinja，模板渲染速度可以从1ms变成0.1ms，看起来提升很明显，但和数据库查询的速度比较起来，真的不算什么。今天看了一同事写的一个IP地址到城市的转换程序，要花20ms，于是发现换模板的意义真不大，但我仍然换了。

以下是测试代码：

import re, sys
from timeit import Timer
from django.conf import settings
settings.configure()

def render_django(tmpl_str, tmpl_ctx):
    from django.template import Template, Context
    tmpl = Template(tmpl_str)
    return lambda: tmpl.render(Context(tmpl_ctx))
def render_jinja2(tmpl_str, tmpl_ctx):
    from jinja2 import Environment
    tmpl = Environment(autoescape=True).from_string(tmpl_str)
    return lambda: tmpl.render(tmpl_ctx)
def render_jinja(tmpl_str, tmpl_ctx):
    from jinja import Environment
    tmpl = Environment(auto_escape=True).from_string(tmpl_str)
    return lambda: tmpl.render(tmpl_ctx)
def render_mako(tmpl_str, tmpl_ctx):
    from mako.template import Template
    tmpl = Template(tmpl_str, default_filters=['h'])
    return lambda: tmpl.render(**tmpl_ctx)
def render_cheetah(tmpl_str, tmpl_ctx):
    from Cheetah.Template import Template
    from Cheetah.Filters import WebSafe
    tmpl = type(Template(tmpl_str))
    return lambda: tmpl(searchList=[tmpl_ctx], filter=WebSafe).respond()

django_syntax = dict(var='{{ %s }}', for_start='{%% for %s in %s %%}', for_end='{%% endfor %%}')
jinja2_syntax = jinja_syntax = django_syntax
cheetah_syntax = dict(var='$%s', for_start='#for $%s in $%s', for_end='#end for')
mako_syntax = dict(var='${%s}', for_start='%% for %s in %s:', for_end='%% endfor')

str_tmpl = 'a' * 1000
var_tmpl = ''.join(['%s @var,var%s@ ' % ('a'*100, i) for i in range(10)])
for_tmpl = '''\
@for_start,item,item_list@
     %s @var,item@
@for_end@
''' % ('a'*100)

syntax_list = [
    ('jinja2', jinja2_syntax, render_jinja2),
    ('mako', mako_syntax, render_mako),
    ('cheetah', cheetah_syntax, render_cheetah),
    ('jinja', jinja_syntax, render_jinja),
    ('django', django_syntax, render_django),
]
tmpl_list = [
    ('str', str_tmpl, {}),
    ('var', var_tmpl, dict([('var%s'%i, '<foobar%s>'%i) for i in range(10)])),
    ('for', for_tmpl, dict(item_list=range(20))),
]

RE_TMPL = re.compile('@([\w,]+)@')
def bench(count=10000):
    for name, syntax, render in syntax_list:
        emit('%10s: ' % name)
        for tmpl_type, tmpl_str, tmpl_ctx in tmpl_list:
            def _sub(m):
                s = m.group(1).split(',')
                return syntax[s[0]] % tuple(s[1:])
            tmpl_str = RE_TMPL.sub(_sub, tmpl_str)
            render_tmpl = render(tmpl_str, tmpl_ctx)
            emit('%-15s ' % Timer(render_tmpl).timeit(count))
        emit('\n')

def emit(s):
    sys.stdout.write(s)
    sys.stdout.flush()
        
bench()