为何Windows下Python导入速度远慢于Ubuntu？

我正在开发一个大型Python应用，在Ubuntu 22.04系统中通过控制台执行python main.py启动应用时，耗时约1秒，启动速度较快。但迁移到Windows 10系统后，应用启动耗时至少5秒，差异明显。经排查发现，Windows下每一条Python导入语句的执行速度都远慢于Ubuntu。

以下是测试示例：

import time
start = time.time()
from PySide6.QtCore import * # 我知道import *不是最佳写法，这里仅作示例
print(time.time() - start)
# Windows下耗时0.21s，Ubuntu下0.12s

import time
start = time.time()
import scipy.signal
print(time.time() - start)
# Windows下耗时0.64s，Ubuntu下0.17s

import time
start = time.time()
from numba import njit
print(time.time() - start)
# Windows下耗时0.3s，Ubuntu下0.07s

这些耗时差异累积后，导致用户能明显感知到应用启动速度的区别。请问为何Windows下Python导入速度会如此缓慢？

原因分析 #

1. 文件系统性能差异 #

Windows的NTFS文件系统在处理密集小文件读取时，效率普遍低于Linux的ext4等文件系统。Python导入模块需要遍历目录、读取.py/.pyc/.pyd等大量小文件，尤其是PySide6、scipy这类包含众多子模块的大型库，Windows文件系统的IO开销会被显著放大。

2. 杀毒软件实时扫描 #

Windows默认的Defender或第三方杀毒软件会对所有文件读取操作做实时扫描，包括Python导入时访问的模块文件。这会给IO操作额外增加一层安全检查的开销，而Linux下的杀毒软件通常不会对用户目录文件进行如此严格的实时扫描，或配置更为宽松。

3. CPython平台实现差异 #

CPython在Windows和Linux上的底层实现存在不少差异：

• Linux的动态链接库（.so）加载机制更高效，Windows的.pyd文件加载涉及更多系统调用和权限校验；
• Windows下Python解析模块搜索路径时，需要处理盘符、长路径等特殊格式，额外增加了路径解析开销。

4. 包安装方式的影响 #

如果Windows上使用pip从源码编译安装Python包，而Linux上使用系统包管理器（如apt）安装预编译的二进制包，导入时的初始化开销会有明显差异。预编译包通常已经完成了部分初始化工作，导入速度更快。

5. 系统资源调度差异 #

Windows的进程调度机制与Linux不同，当系统资源紧张时，Python进程获取IO资源的优先级可能更低。此外Windows后台运行的服务较多，会抢占部分IO和CPU资源，进一步拖慢模块导入速度。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jokubas11