为何Gunicorn+Gevent下time.localtime执行速度远慢于纯Flask？

某接口在Gunicorn+Gevent环境下运行耗时21秒，远慢于纯Flask环境的5秒。性能分析显示该接口调用了326457次Python内置方法time.localtime，以下是简化后的测试接口：

import time
def my_time():
    time.localtime()

@app.route('/my_test', methods=['GET'])
def my_test():
    """
    Test endpoint
    """
    for i in range(326457):
        my_time()
    return 'OK'

纯Flask环境性能分析 #

ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
   326457    0.204    0.000    0.387    0.000 __init__.py:23(my_time)
   326457    0.183    0.000    0.183    0.000 {built-in method time.localtime}
   326457    0.010    0.000    0.010    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}
        0    0.000             0.000          profile:0(profiler)

Gunicorn+Gevent环境性能分析 #

Gunicorn启动参数：gunicorn --workers=2 --threads=5 --timeout=300 --graceful-timeout=300 --worker-connections=100 --worker-class=gevent -b :8080 main:app

ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
   326457    0.226    0.000   15.784    0.000 __init__.py:23(my_time)
   326457   15.557    0.000   15.557    0.000 {built-in method time.localtime}
   326457    0.016    0.000    0.016    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}
        0    0.000             0.000          profile:0(profiler)

环境版本：Python 3.6、gevent22.10.2、gunicorn20.1.0

原因分析 #

1. Gevent猴子补丁的锁开销 #

Gevent会通过猴子补丁替换Python标准库的time模块，为保证协程和线程环境下的线程安全，替换后的time.localtime带有全局锁。每次调用都需要执行锁的获取与释放操作，当调用次数达到30万级时，锁竞争的累计开销被急剧放大，直接导致总耗时飙升。

2. 多线程配置与Gevent协程模型冲突 #

你的Gunicorn启动参数设置了--threads=5，但Gevent worker本质是单线程协程模型，多线程配置会让每个worker进程内启动5个线程，每个线程又运行多个协程。这种多线程+协程的混合模式，会让time.localtime的全局锁在更多执行单元之间产生竞争，进一步加剧性能损耗。

3. 老版本Python的适配问题 #

Python 3.6属于较老的版本，Gevent 22.10.2对该版本的time模块补丁实现可能存在未优化的性能瓶颈，相比高版本Python，锁的开销控制更差，导致高频调用下性能下降更明显。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Abs