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billgreen1
V2EX  ›  Python

这样的程序怎么编写?

  •  
  •   billgreen1 · 2016-03-03 23:04:18 +08:00 · 4378 次点击
    这是一个创建于 3178 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
    背景:
    有个耗时比较长的程序,每算一条记录,需要几百毫秒。而我要算几百万条。
    数据量不大,整个读到内存也就几十兆。
    程序计算的结果,要写到数据库。

    问题:
    由于各种原因,比如网络状况不好,有时候程序会突然崩溃。怎样能做到当程序崩溃再次运行时,能从崩溃的地方开始运行,不用重头开始计算。
    现在的程序是每算出一条,就往数据库里写一条数据。(不是我写的)
    比如我算到 50 多万条,程序崩溃了,现在的解决办法是删除数据库里面的数据,重新计算,插入。

    我的想法是生成一个待计算的任务列表,每计算 1 万条往数据库里写一次,当成功后把这一万条的任务从任务列表里面删除。中间碰到任何情况,把待计算的任务列表写入文件。
    下次就可以读取文件中的任务来计算了。
    第 1 条附言  ·  2016-03-06 18:28:01 +08:00

    感谢 @lecher , @hardware, @ruoyu0088, @firstway, @sololivan, @xujif, @lxy, @winnie2012 ,@lixiaohan, @eliteYang, @tairan2006, @konakona
    这里汇报下工作。

    现在的处理方式就是用的 try except ,把有错的记录下来,已经在周五解决了。
    但是感觉更好的方法是用队列。

    其实程序的主体是:

    for col1 in df1.columns:
        for col2 in df2.columns:
            ols_result = pandas.ols(df1[col1], df[col2])
            result_needed = get_what_we_need(ols_result)
            write_to_database(result_needed)
    

    ols 不仅会计算很多东西,而且,每次都会对数据进行清理,比如对齐索引,去掉 NA 值。

    我现在的做法,
    一是自己写 OLS ,只计算我需要的结果。

    第二就是清理数据。
    由于我是在前人的结构上改的,没有大动代码的结构。
    考虑到 df1 里面的 col1 会和 df2 里面的每一列都运算, 而且经过 line_profiler 测试,程序 dropna()是很耗时的,所以写了一个 cache 装饰器,用来保存 dropna()后的列。

    第三把程序改成并行的。
    由于 df1 有 2000+列, df2 也一样,我是先做出一个列表 job_lst = itertools.product(df1.columns, df2.columns)
    然后对 job_lst 分批次进行并行计算。

    这样改下来后,程序从原来的需要几十个小时到只需要不到四个小时。

    再次感谢大家,这里就当做自己做个记录,也给后来人提供个经验 /教训吧。

    23 条回复    2016-03-04 16:15:33 +08:00
    jugelizi
        1
    jugelizi  
       2016-03-03 23:07:37 +08:00
    爬虫么
    yixiang
        2
    yixiang  
       2016-03-03 23:16:31 +08:00
    每次开始时根据数据库里的数据,判断上次进行到了哪里,从那里开始。
    crystom
        3
    crystom  
       2016-03-03 23:20:26 +08:00
    说下我最简单的想法 数据 数据库都分成几部分 每次执行一部分的计算
    zhjits
        4
    zhjits  
       2016-03-03 23:21:16 +08:00
    参考文件系统日志的实现
    cgcs
        5
    cgcs  
       2016-03-03 23:21:43 +08:00
    网络不好->程序奔溃~~~什么鬼

    爬虫的话,不大可能几百毫秒完成一个吧

    这种程序,丢到后台去计算就是了~~~
    billgreen1
        6
    billgreen1  
    OP
       2016-03-03 23:25:38 +08:00
    是数据太脏了,考虑了很多情况,但是有时后还是会出现问题。
    billgreen1
        7
    billgreen1  
    OP
       2016-03-03 23:30:44 +08:00
    我就是对两列数据进行线性回归,使用的是 pandas 的 Series, 经常出现序列 a 和序列 b 不一样长, 我每次要根据 a 和 b 的 index 合并数据,并且去掉 NA ,然后进行计算,有时候整个 a 或 b 都是 na ,更扯的是,有时候根本取不到 a 或 b , a / b 是从一个 dataframe 里面取的. 我期望有个列名比如叫 colA, colB, 有时候没有,这时候会报 IndexError.
    lecher
        8
    lecher  
       2016-03-03 23:35:04 +08:00   ❤️ 1
    任务没有切分好职责。步骤也没有拆分好。
    1.假设计算完写入一条数据,那么这条数据的索引是什么?下一次要更新这条数据需要拿到那些信息才能查询到?理清楚这个对任务的管理非常重要,只要把这个数据的索引确定了,至少不用删除重新计算。
    2.存入内存的基础数据,进行计算时会产生哪些数据结构和数据?如果没有使用内存缓存 redis 、 memcache 之类的,可以使用写入文件的方式将数据结构和数据序列化到文件中,这样下一次读取数据不需要重新建模,可以直接计算。
    3.计算的步骤能不能切分成几个无上下文状态的任务,将计算步骤拆开,每一个步骤只负责读取数据进行计算,计算之后将结果写入 Queue 或者文件,提供给另外一个步骤的读取处理,这样可以更方便存储不同步骤产生的缓存数据,方便出现异常时进行恢复。
    lecher
        9
    lecher  
       2016-03-03 23:44:25 +08:00
    看起来写好一个洗数据的任务,专门将异常数据挑出来,先将洗过的基础数据序列化存到数据库或者文件,预留一个处理标识。
    现有的计算业务读取洗过的数据,先检测处理标识是否处理过,没有处理过则交给计算业务处理,处理过则跳过。
    这样不需要对现有代码进行大的修改,只要把洗数据的异常处理完善,处理的状态也不会因为程序崩溃而丢失太多。
    hardware
        10
    hardware  
       2016-03-04 02:05:07 +08:00
    用 Python 的话 定时用 pickle 保存一下参数好了 很简单
    我们的运算量比你这个大成千上万倍…
    ruoyu0088
        11
    ruoyu0088  
       2016-03-04 06:41:03 +08:00
    要是我做的话,我就来一个大的 try except ,保证程序不崩溃。遇到不能处理的数据就单独输出到文件中,等能处理的数据都处理完毕之后。再查看文件研究数据中有何不能处理的问题。改进程序,如此重复。直到所有的数据处理完毕。

    另外, Pandas 如果使用不得当会很慢的,你确定的数据处理程序已经优化好了么。
    firstway
        12
    firstway  
       2016-03-04 07:45:38 +08:00 via Android
    如果我来做,我会写 3 个程序。
    一个 dump ,从数据库读出来,写到本地文件,比如最简单的文本。一行一个记录或类似。
    第二个处理程序,处理同时记录处理那些到临时文件,相当于前面人提的日志。崩溃后自动读取日志,从上次中断地方重新开始。
    第 3 个程序就把结果写回数据库。

    看似 3 个程序,很麻烦的样子,其实反而不复杂。
    而且第二程序可以以后用在其他地方,因为它的输入输出是本地文件,跟数据没关系。
    而且第一第三可能用 SQL 就可以搞定。所以 3 个东西可以几个人同时做。

    而且如果想做,可以 3 个程序 pipeline 起来。参见 Unix 管道。
    anyway ,都是 KlSS 哲学的一些应用。
    firstway
        13
    firstway  
       2016-03-04 07:46:58 +08:00 via Android
    “跟数据没关系”,应该是“跟数据库没关系”
    firstway
        14
    firstway  
       2016-03-04 07:50:13 +08:00 via Android
    而且因为有本地输入输出文件,借助 vi , diff , grep , awk 来 debug ,异常方便的直观。
    sololivan
        15
    sololivan  
       2016-03-04 09:19:59 +08:00
    消息队列
    lxy
        16
    lxy  
       2016-03-04 09:30:04 +08:00
    计算密集直接上 C ,动态调用
    xujif
        17
    xujif  
       2016-03-04 12:00:11 +08:00
    消息队列+1 没有更合适的了
    winnie2012
        18
    winnie2012  
       2016-03-04 12:07:36 +08:00
    分拆任务 和 最小化接口操作 ,同意 @firstway 的方案,请楼主执行。
    wodemyworld
        19
    wodemyworld  
       2016-03-04 12:14:41 +08:00
    数据库服务器上写个信息接收程序,校验 md5 、 sha1 码,一致的话就这个本地程序写入数据库,网络不好还不解决网络问题啊、、、、、、
    lixiaohan
        20
    lixiaohan  
       2016-03-04 15:42:10 +08:00
    @sololivan 消息队列挺好的 比如 rabbitmq 你把所有要处理的东西都放到 rabbitmq 中,用 gevent 并行去处理 就好了
    eliteYang
        21
    eliteYang  
       2016-03-04 15:49:56 +08:00
    先把程序会崩溃解决了,然后再考虑其他方案,可以放进消息队列里,或者处理过的放入数据库里。
    最重要的是把任务分拆成最小的,然后再处理,就算崩了也知道处理到了哪里
    tairan2006
        22
    tairan2006  
       2016-03-04 16:07:26 +08:00
    把偏移量记下来不就完了。。

    当然用消息队列更好。
    konakona
        23
    konakona  
       2016-03-04 16:15:33 +08:00
    必須聯網運行嗎?不過不管聯網與否,數據庫的依賴是必不可少的。

    可以配合 Redis (或類似工具)來做入庫的中間件工作,這樣做的好處是減輕計算程序的依賴性。
    程序首次執行,把 100 個(這個量你來定)放在剛好能容納 100 個空間的 Redis ,每處理完一個再插一個。

    負責計算的程序可以多線程、多進程嗎?可以準備守護進程一直檢查這個 name 的進程是否還存活,如果掛了可以再開啟。

    這樣做的好處是分工明確減輕計算程序的壓力和複雜度。
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