VizTracer:一款轻量级 Python 代码可视化分析和调试利器

文摘   2024-11-07 00:02   湖南  

VizTracer 是一款功能强大的工具,它能以极低的性能开销对 Python 代码进行追踪和可视化,帮助开发者深入理解程序执行过程,快速定位并解决代码中的问题。同时,对分析和理解源代码也非常有益。

核心功能

  • • 时间轴可视化: 以时间轴的形式展示每个函数的调用过程,包括函数进入、退出时间以及源码。

  • • 多线程支持: 无需修改代码即可追踪多线程程序的执行过程,并直观地展现线程之间的交互关系。

  • • 多进程支持: 支持 Subprocess、Multiprocessing、os.fork()、concurrent.futures 和 Loky 等多进程场景。

  • • 异步支持: 支持 asyncio 异步编程,并提供选项增强异步代码的追踪效果。

  • • 火焰图生成: 可以生成火焰图,帮助快速识别代码中的性能瓶颈。

  • • 远程调试: 支持远程连接到任意 Python 进程进行追踪和调试。

  • • 灵活的过滤功能: 可以根据函数名、文件路径、执行时间等条件对追踪数据进行过滤,降低内存占用并提高追踪效率。

  • • 自定义事件记录: 允许用户在代码中添加自定义事件,以便更精准地分析程序行为。

使用场景

  • • 调试代码: 通过追踪代码执行过程,快速定位并解决程序中的 bug。

  • • 性能分析: 分析程序的性能瓶颈,并针对性地进行优化。

  • • 理解复杂程序: 理解程序的运行机制,特别是涉及多线程、多进程或异步操作的代码。

安装与使用

VizTracer 的安装非常简单,可以使用 pip 命令进行安装:

pip install viztracer

命令行使用

假设要追踪 my_script.py 文件,可以使用以下命令:

viztracer my_script.py arg1 arg2

该命令将会生成一个名为 result.json 的追踪文件,可以使用 vizviewer 命令打开该文件:

vizviewer result.json

vizviewer 可以展示追踪数据,并提供各种交互功能,例如放大、缩小、移动等。

代码中使用

也可以在 Python 代码中直接使用 VizTracer:

from viztracer import VizTracer

tracer = VizTracer()
tracer.start()

# 要追踪的代码
# ...

tracer.stop()
tracer.save()

还可以使用 with 语句简化代码:

with VizTracer(output_file="optional.json"as tracer:
    # 要追踪的代码
    # ...

火焰图

VizTracer 可以生成火焰图,帮助用户直观地识别代码中的性能瓶颈:

vizviewer --flamegraph result.json

其他特性

  • • 性能优化: VizTracer 的性能开销非常低,在最坏情况下也不会超过 2-3 倍。

  • • 可扩展性: VizTracer 提供了多种扩展接口,方便用户根据自己的需求进行定制。

总结

VizTracer 是一款功能强大、使用方便、性能优异的 Python 代码可视化调试工具,它可以帮助开发者深入理解程序执行过程,快速定位并解决代码中的问题,提升开发效率。

项目地址: https://github.com/gaogaotiantian/viztracer


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