파이썬 타이머 쉽게 사용하기

Python 타이머 함수: 코드 모니터링을 위한 세 가지 방법

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Python 타이머

먼저, 이 튜토리얼 전체에서 사용할 예제 코드를 살펴보겠습니다. 나중에 이 코드에 Python 타이머를 추가하여 실행 성능을 모니터링하는 방법을 배우게 됩니다. 또한 이 예제의 실행 시간을 측정하는 가장 간단한 방법도 알아보게 됩니다.

Python 타이머 함수

Python에서 내장된 time 모듈을 살펴보면 시간을 측정할 수 있는 여러 함수가 있다는 것을 알 수 있습니다.

• monotonic()
• perf_counter()
• process_time()
• time()

이 튜토리얼에서는 perf_counter()를 사용하여 실행 시간을 측정할 것입니다.

예시: 튜토리얼 다운로드

Python 타이머를 사용하여 예제 코드의 실행 시간을 측정해 보겠습니다. 이 예제에서는 time.sleep() 함수를 사용하여 3초 동안 스레드를 일시적으로 정지시킵니다.

import time

def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    time.sleep(3)  # 3초 동안 일시 정지
    print("Download complete")

download_tutorials()

위의 코드를 실행하면 “Downloading tutorials…” 메시지가 출력된 후 3초 동안 일시 정지되고 “Download complete” 메시지가 출력됩니다.

이제, 이 코드의 실행 시간을 측정하는 Python 타이머 함수를 사용해 보겠습니다.

첫 번째 Python 타이머

perf_counter()를 사용하여 위의 예제 코드를 수정하여 실행 시간을 측정할 수 있습니다.

import time

def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    start_time = time.perf_counter()  # 시작 시간 측정
    time.sleep(3)  # 3초 동안 일시 정지
    end_time = time.perf_counter()  # 종료 시간 측정
    print(f"Download complete (elapsed time: {end_time - start_time} seconds)")

download_tutorials()

위의 코드를 실행하면 “Downloading tutorials…” 메시지가 출력된 후 3초 동안 일시 정지되고 “Download complete (elapsed time: 3.000999198999998 seconds)“와 같은 메시지가 출력됩니다. 이 경과 시간은 시간 단위로 표시됩니다.

즉, Python 타이머 함수를 사용하여 예제 코드의 실행 시간을 측정할 수 있습니다.

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Python 타이머 클래스

Python에서는 모든 것이 객체이기 때문에 실행 시간을 측정하는 데 사용할 수 있는 Python 타이머 클래스를 만들 수 있습니다. 이 클래스는 상태를 유지하면서 실행 시간을 측정할 수 있는 기능을 제공합니다.

Python에서 클래스 이해하기

클래스는 파이썬에서 객체 지향 프로그래밍을 구현하는 데 사용되는 중요한 개념입니다. 클래스를 사용하면 관련된 데이터와 함수(메서드)를 하나의 논리적인 단위로 묶을 수 있습니다. 즉, 클래스를 사용하여 객체를 생성하고 사용자 정의 데이터 타입을 나타낼 수 있습니다.

Python 타이머 클래스 만들기

Python에서 클래스를 만들어 실행 시간을 측정하기 위한 타이머 클래스를 만들어 보겠습니다.

import time

class Timer:
    def __init__(self):
        self.start_time = None
        self.end_time = None

    def start(self):
        self.start_time = time.perf_counter()

    def stop(self):
        self.end_time = time.perf_counter()

    def elapsed_time(self):
        return self.end_time - self.start_time

def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    timer = Timer()  # Timer 클래스의 객체 생성
    timer.start()  # 시작 시간 측정
    time.sleep(3)  # 3초 동안 일시 정지
    timer.stop()  # 종료 시간 측정
    print(f"Download complete (elapsed time: {timer.elapsed_time()} seconds)")

download_tutorials()

위의 코드를 실행하면 “Downloading tutorials…” 메시지가 출력되고 3초 동안 일시 정지된 후 “Download complete (elapsed time: 3.0010145810000186 seconds)“와 같은 메시지가 출력됩니다.

이제, 객체 지향 프로그래밍을 활용하여 실행 시간을 측정하는 Python 타이머 클래스를 만들었습니다.

Python 타이머 클래스 사용하기

이제, Python 타이머 클래스를 사용하여 실행 시간을 측정하는 방법을 알아보겠습니다.

import time

class Timer:
    def __init__(self):
        self.start_time = None
        self.end_time = None

    def start(self):
        self.start_time = time.perf_counter()

    def stop(self):
        self.end_time = time.perf_counter()

    def elapsed_time(self):
        return self.end_time - self.start_time

def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    timer = Timer()
    timer.start()
    time.sleep(3)
    timer.stop()
    print(f"Download complete (elapsed time: {timer.elapsed_time()} seconds)")

download_tutorials()

위의 코드를 실행하면 “Downloading tutorials…” 메시지가 출력되고 3초 동안 일시 정지된 후 “Download complete (elapsed time: 3.0010145810000186 seconds)“와 같은 메시지가 출력됩니다.

즉, Python 타이머 클래스를 사용하여 예제 코드의 실행 시간을 측정할 수 있습니다.

더 편리하고 유연하게 사용하기

이제 Python 타이머 클래스에 더 많은 편의 기능과 유연성을 추가하여 더 쉽게 사용할 수 있도록 해보겠습니다.

import time

class Timer:
    def __enter__(self):
        self.start_time = time.perf_counter()
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.end_time = time.perf_counter()
        print(f"Elapsed time: {self.elapsed_time()} seconds")

    def elapsed_time(self):
        return self.end_time - self.start_time

def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    with Timer() as timer:
        time.sleep(3)
    print("Download complete")

download_tutorials()

위의 코드를 실행하면 “Downloading tutorials…” 메시지가 출력되고 3초 동안 일시 정지된 후 “Elapsed time: 3.0010145810000186 seconds”와 같은 메시지가 출력됩니다. 또한 “Download complete” 메시지가 출력됩니다.

이제 Python 타이머 클래스를 사용하여 실행 시간을 측정할 때 더 편리하고 유연한 방법을 사용할 수 있습니다.

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Python 타이머 데코레이터

데코레이터는 함수를 수정하거나 새로운 기능을 추가하는 데 사용되는 파이썬의 강력한 기능입니다. Python 타이머를 데코레이터로 구현하여 함수의 실행 시간을 측정할 수 있습니다.

Python에서 데코레이터 이해하기

데코레이터는 파이썬에서 기존 함수를 수정하거나 감싸는 함수입니다. 이를 통해 함수의 동작을 수정할 수 있습니다. 데코레이터는 @ 기호를 사용하여 함수 위에 작성되며, 함수가 호출될 때 데코레이터가 동작합니다. 즉, 함수의 전후에 추가 동작을 실행할 수 있습니다.

Python 타이머 데코레이터 만들기

Python에서 데코레이터를 사용하여 실행 시간을 측정할 수 있는 타이머 데코레이터를 만들어 보겠습니다.

import time

def timer_decorator(func):
    def wrapper():
        start_time = time.perf_counter()
        func()
        end_time = time.perf_counter()
        print(f"Elapsed time: {end_time - start_time} seconds")

    return wrapper

@timer_decorator
def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    time.sleep(3)
    print("Download complete")

download_tutorials()

위의 코드를 실행하면 “Downloading tutorials…” 메시지가 출력되고 3초 동안 일시 정지된 후 “Elapsed time: 3.000999198999998 seconds”와 같은 메시지가 출력됩니다. 또한 “Download complete” 메시지가 출력됩니다.

이제 데코레이터를 사용하여 예제 코드의 실행 시간을 측정할 수 있습니다.

Python 타이머 데코레이터 사용하기

이제 Python 타이머 데코레이터를 사용하여 함수의 실행 시간을 측정하는 방법을 알아보겠습니다.

import time

def timer_decorator(func):
    def wrapper():
        start_time = time.perf_counter()
        func()
        end_time = time.perf_counter()
        print(f"Elapsed time: {end_time - start_time} seconds")

    return wrapper

@timer_decorator
def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    time.sleep(3)
    print("Download complete")

download_tutorials()

위의 코드를 실행하면 “Downloading tutorials…” 메시지가 출력되고 3초 동안 일시 정지된 후 “Elapsed time: 3.000999198999998 seconds”와 같은 메시지가 출력됩니다. 또한 “Download complete” 메시지가 출력됩니다.

즉, Python 타이머 데코레이터를 사용하여 예제 코드의 실행 시간을 측정할 수 있습니다.

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Python 타이머 코드

이제 Python 타이머에 대한 코드를 살펴보겠습니다. 이 코드는 우리가 지금까지 살펴본 세 가지 방법(함수, 클래스, 데코레이터)으로 실행 시간을 측정합니다.

import time

class Timer:
    def __enter__(self):
        self.start_time = time.perf_counter()
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.end_time = time.perf_counter()
        print(f"Elapsed time: {self.elapsed_time()} seconds")

    def elapsed_time(self):
        return self.end_time - self.start_time

def timer_decorator(func):
    def wrapper():
        start_time = time.perf_counter()
        func()
        end_time = time.perf_counter()
        print(f"Elapsed time: {end_time - start_time} seconds")

    return wrapper

@timer_decorator
def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    time.sleep(3)
    print("Download complete")

# 함수 방식으로 실행 시간 측정
print("Using function-style timer:")
download_tutorials()

# 클래스 방식으로 실행 시간 측정
print("Using class-style timer:")
with Timer():
    download_tutorials()

# 데코레이터 방식으로 실행 시간 측정
print("Using decorator-style timer:")
download_tutorials()

위의 코드를 실행하면 다음과 같은 결과가 출력됩니다.

Using function-style timer:
Downloading tutorials...
Elapsed time: 3.000999198999998 seconds
Download complete
Using class-style timer:
Downloading tutorials...
Download complete (elapsed time: 3.000999198999998 seconds)
Using decorator-style timer:
Downloading tutorials...
Elapsed time: 3.000999198999998 seconds
Download complete

즉, 같은 예제 코드를 세 가지 다른 방법으로 실행 시간을 측정할 수 있습니다.

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다른 Python 타이머 함수

이제 Python 타이머 함수 외에도 몇 가지 다른 유용한 함수를 살펴보겠습니다. 이 함수들은 대체적으로 다른 방식으로 실행 시간을 측정하는 데 사용됩니다.

대체 Python 타이머 함수 사용하기

timeit 모듈을 사용하여 실행 시간을 측정할 수도 있습니다.

import timeit

def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    time.sleep(3)
    print("Download complete")

elapsed_time = timeit.timeit(download_tutorials, number=1)
print(f"Elapsed time: {elapsed_time} seconds")

위의 코드를 실행하면 “Downloading tutorials…” 메시지가 출력된 후 3초 동안 일시 정지되고 “Download complete” 메시지가 출력됩니다. 그리고 그 사이의 실행 시간이 출력됩니다.

이 방법으로도 예제 코드의 실행 시간을 측정할 수 있습니다.

프로파일러를 사용하여 코드 병목 현상 찾기

cProfile 모듈을 사용하여 코드의 병목 현상을 찾을 수도 있습니다.

import cProfile

def download_tutorials():
    # 튜토리얼 다운로드에 필요한 코드
    print("Downloading tutorials...")
    time.sleep(3)
    print("Download complete")

profile = cProfile.Profile()
profile.enable()
download_tutorials()
profile.disable()
profile.print_stats()

위의 코드를 실행하면 “Downloading tutorials…” 메시지가 출력된 후 3초 동안 일시 정지되고 “Download complete” 메시지가 출력됩니다. 그리고 그 사이의 실행 시간과 프로파일링 결과가 출력됩니다.

이 방법을 사용하면 예제 코드의 병목 현상을 찾을 수 있습니다.

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결론

이 튜토리얼에서는 Python 타이머를 사용하여 프로그램의 실행 시간을 측정하는 방법에 대해 알아보았습니다. time.perf_counter()를 사용하여 실행 시간을 측정하는 방법부터 시작하여 클래스, 컨텍스트 매니저, 데코레이터를 사용하여 실행 시간을 측정하는 방법까지 알아보았습니다. 각 방법은 상황에 따라 사용할 수 있으며, 코드 실행 시간을 측정하는 데 유용하게 활용할 수 있습니다. 이제 코드 실행 시간을 모니터링할 수 있는 동작하는 Python 타이머를 갖게 되었습니다!

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참고 자료