นักพัฒนา Python ได้พยายามหาวิธีลดเวลาเริ่มต้นแอปพลิเคชันมาโดยตลอด โดยเฉพาะสำหรับโปรเจกต์ขนาดใหญ่ที่มี dependencies จำนวนมาก ความพยายามอย่างต่อเนื่องของชุมชนในที่สุดก็บรรลุผลด้วย PEP 810 หรือ Explicit lazy imports ซึ่งเพิ่งได้รับการอนุมัติจาก Python's Steering Council นี่เป็นจุดหมายสำคัญหลังจากความพยายามก่อนหน้านี้ รวมถึง PEP 690 ที่ถูกปฏิเสธ แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นของชุมชน Python ในการแก้ไขปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพ ในขณะที่ยังคงรักษาความมั่นคงของภาษาไว้
เส้นทางอันยาวนานสู่ Lazy Imports
การเดินทางเพื่อนำเข้า Lazy Imports ไปใช้ใน Python ใช้เวลาหลายปี มีการสำรวจแนวทางต่างๆ มากมาย รวมถึงโซลูชันจากบุคคลที่สามและ CPython forks ที่นำเข้าเวอร์ชัน Lazy importing ของตัวเองมาใช้ การยอมรับ PEP 810 เป็นโซลูชันที่ได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ ซึ่งสร้างขึ้นจากงานก่อนหน้านี้ ในขณะเดียวกันก็จัดการกับข้อกังวลเกี่ยวกับการคาดเดาโค้ดและความสามารถในการบำรุงรักษา Python Steering Council อนุมัติข้อเสนอนี้โดยเป็นเอกฉันท์ โดยระบุว่าเป็นฟีเจอร์ที่ชุมชน Python จำนวนมากต้องการมานาน และการนำเสนอนี้ได้สร้างสมดุลที่เหมาะสมอย่างแท้จริง
Lazy Imports ทำงานอย่างไร
การนำเสนอใหม่นี้แนะนำ soft keyword lazy ที่สามารถนำหน้าคำสั่ง import ได้ โดยเปลี่ยนเวลาในการโหลดโมดูลจริงๆ แทนที่จะโหลดโมดูลทั้งหมดทันทีเมื่อสคริปต์เริ่มทำงาน Lazy imports จะเลื่อนการโหลดออกไปจนกว่าโมดูลหรือแอตทริบิวต์ที่นำเข้าจะถูกเข้าถึงเป็นครั้งแรก สิ่งนี้สามารถลดเวลาเริ่มต้นได้อย่างมีนัยสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันที่นำเข้าโมดูลจำนวนมาก แต่ไม่ได้ใช้ทั้งหมดทันที Keyword นี้มีความไวต่อบริบท หมายความว่ามันมีความหมายพิเศษเฉพาะเมื่อปรากฏก่อนคำสั่ง import และสามารถใช้เป็นตัวระบุปกติในที่อื่นได้
นี่จะเป็นสิ่งที่ยิ่งใหญ่ในที่ที่ฉันทำงาน! ฉันไม่คุ้นเคยกับกระบวนการ PEP ฟีเจอร์นี้จะถูกนำเข้าไปในเวอร์ชัน Python เมื่อไร?
การตอบรับจากชุมชนเป็นไปในเชิงบวกอย่างท่วมท้น โดยมีนักพัฒนาจำนวนมากตระหนักถึงประโยชน์ในทางปฏิบัติทันทีสำหรับโปรเจกต์ของพวกเขา ฟีเจอร์นี้มีกำหนดจะรวมเข้าใน Python 3.15 ซึ่งคาดว่าจะออกในเดือน ตุลาคม 2025 ทำให้นักพัฒนามีเวลาเตรียมพร้อมสำหรับการนำไปใช้
ไทม์ไลน์การพัฒนา Lazy Imports ใน Python
- PEP ได้รับการอนุมัติ: พฤศจิกายน 2024
- กำหนดการเปิดตัว: Python 3.15 (ตุลาคม 2025)
- ประเภทการพัฒนา: Soft keyword
lazy - โหมดทั่วไป: "normal", "all", "none"
สมดุลระหว่างประสิทธิภาพและการคาดเดา
หนึ่งในความท้าทายหลักที่ PEP 810 จัดการคือการรักษาการคาดเดาของโค้ดในขณะที่ได้รับประโยชน์ด้านประสิทธิภาพ แตกต่างจากแนวทางก่อนหน้านี้บางส่วนที่เสนอการโหลดแบบล่าช้าโดยนัย keyword lazy ที่ชัดเจนทำให้มั่นใจได้ว่านักพัฒนาสามารถรับรู้ได้ทันทีเมื่อมีการเลื่อนการนำเข้า ความสามารถในการมองเห็นนี้มีความสำคัญ เนื่องจาก Lazy imports เปลี่ยนเวลาเกิดข้อผิดพลาดและผลข้างเคียง โดยเปลี่ยนจากเวลานำเข้าไปเป็นครั้งแรกที่ใช้ PEP ยังรวมถึงตัวเลือกการกำหนดค่าทั่วโลก ซึ่งช่วยให้ทีมสามารถตั้งค่าพฤติกรรมการนำเข้าแบบขี้เกียจทั่วทั้งโปรเจกต์ ในขณะที่ยังคงความสามารถในการแทนที่ในแต่ละตำแหน่งการนำเข้าได้
วิธีการกำหนดค่าสำหรับ Lazy Imports
- ตัวแปรสภาพแวดล้อม:
$PYTHON_LAZY_IMPORTS=<mode> - ตัวเลือกบรรทัดคำสั่ง:
-X lazy_imports=<mode> - API แบบโปรแกรม:
sys.set_lazy_imports(<mode>) - การ import แบบเฉพาะเจาะจง:
lazy import module_name
ผลกระทบและกรณีการใช้งานในโลกจริง
ประโยชน์ขยายไปไกลกว่าการปรับปรุงประสิทธิภาพทางทฤษฎี โปรเจกต์อย่าง IPython ได้ทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเวลาเริ่มต้นผ่านกลยุทธ์การนำเข้าต่างๆ แล้ว ตามที่ผู้แสดงความคิดเห็นหนึ่งคนระบุเกี่ยวกับประสบการณ์ของพวกเขากับ Lua การกำหนด dependencies ก่อนที่พวกเขาจะถูกใช้จริง ทำให้โปรแกรม Lua ขนาดใหญ่ทำงานเร็วขึ้นมาก ในทำนองเดียวกัน แอปพลิเคชัน Python ที่มีต้นไม้ dependencies ลึกหรือฟีเจอร์เสริมที่อาจไม่ได้ใช้ในทุกเซสชัน จะได้รับประโยชน์มากที่สุด ลักษณะที่ชัดเจนของการนำไปใช้ยังช่วยหลีกเลี่ยงความลื่นไหลของการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมโดยนัย ที่ทำให้สมาชิกในชุมชนบางส่วนกังวลระหว่างข้อเสนอก่อนหน้านี้
รายละเอียดและข้อจำกัดในการนำไปใช้
PEP ระบุว่า wild card imports (from module import *) ไม่สามารถเป็นแบบขี้เกียจได้ เนื่องจากชุดของชื่อที่กำลังนำเข้าไม่สามารถกำหนดได้โดยไม่โหลดโมดูล นอกจากนี้การนำไปใช้ยังรวมถึงการป้องกันการปกปิดพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการนำเข้าที่ยุ่งยากใน standard library นักพัฒนาสามารถควบคุมพฤติกรรมการนำเข้าแบบขี้เกียจผ่านตัวแปรสภาพแวดล้อม ($PYTHON_LAZY_IMPORTS), flags command-line (-X lazy_imports), และ programmatic APIs (sys.set_lazy_imports()) ซึ่งให้การควบคุมหลายระดับสำหรับสถานการณ์การปรับใช้ที่แตกต่างกัน
การนำเข้า Lazy imports ไปใช้ใน Python เป็นก้าวสำคัญสำหรับลักษณะประสิทธิภาพของภาษา โดยเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันขนาดใหญ่ ด้วยการให้กลไกที่ชัดเจนและกำหนดไว้อย่างดีสำหรับการเลื่อนการโหลดโมดูล ชุมชน Python ได้ตอบสนองความต้องการที่มีมาอย่างยาวนาน ในขณะที่ยังคงความมุ่งมั่นในด้านการอ่านและการคาดเดาของภาษาไว้ เมื่อนักพัฒนาเริ่มนำฟีเจอร์นี้ไปใช้ในปลายปี 2025 เราสามารถคาดหวังว่าจะเห็นการปรับปรุงที่วัดผลได้ในเวลาเริ่มต้นแอปพลิเคชันทั่วทั้งระบบนิเวศ Python
อ้างอิง: PEP 690: Lazy imports