为什么Python中打开关闭文件比加载模块的执行速度更慢？

初始测试结果 #

打开并关闭文件测试 #

测试命令如下：

$ python timeit 'open("test.tmp", "r").close()'
50000 loops, best of 5: 5.36 usec per loop

单次执行耗时约5.36微秒。

导入模块测试 #

初始测试命令如下：

$ python timeit 'import requests; requests.get'
5000000 loops, best of 5: 98.3 nsec per loop

单次执行耗时仅98.3纳秒，远低于打开关闭文件的耗时。

原因说明 #

出现这个反直觉结果的核心原因是Python的模块缓存机制：Python首次导入模块后，会将模块对象缓存到sys.modules字典中，后续重复执行import语句时，不会重新读取磁盘上的模块文件、也不会重新执行模块初始化逻辑，只会直接返回缓存好的模块对象，因此速度极快。

强制重新导入的对照测试 #

如果每次导入后手动清除缓存，强制Python每次都重新加载模块，测试结果如下：

$ python -m timeit 'import requests; import sys; del sys.modules["requests"]'
2000 loops, best of 5: 211 usec per loop

此时单次执行耗时约211微秒，远高于打开关闭单个文件的耗时，符合「加载模块需要读取并解析整个模块文件，成本比只打开关闭单个文件更高」的预期。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marco Aguiar