Python统计代码运行时长：从基础计算到封装类

基础实现：利用datetime计算时间差

统计代码运行时长最直观的方法是使用Python标准库中的datetime模块。通过记录代码执行前后的时间点，计算两者的差值，即可得到运行耗时。

具体步骤如下：

1. 记录起始时间：在代码块开始前，调用datetime.datetime.now()获取当前时间对象。
2. 执行目标代码：运行需要统计时长的逻辑（例如示例中的time.sleep(5)）。
3. 记录结束时间：在代码块结束后，再次调用datetime.datetime.now()。
4. 计算差值：用结束时间减去起始时间，得到timedelta对象。
5. 格式化输出：利用time.gmtime()将总秒数转换为结构体时间，再通过time.strftime("%H:%M:%S")格式化为“时:分:秒”字符串。

以下是基础实现的代码示例：

#!/usr/bin/env python
 
import datetime
import time
 
start_time = datetime.datetime.now()
time.sleep(5)
end_time = datetime.datetime.now()
delta = end_time - start_time
delta_gmtime = time.gmtime(delta.total_seconds())
duration_str = time.strftime("%H:%M:%S", delta_gmtime)
 
print "start time:", start_time
print "end time:", end_time
print "delta_gmtime:", delta_gmtime
print "duration:", duration_str

执行上述脚本后，终端输出将显示具体的起始时间、结束时间、转换后的gmtime结构体以及最终格式化的持续时间（如00:00:05）。

进阶封装：TimeDuration类

虽然基础方法有效，但在复杂项目中频繁手动编写时间记录逻辑较为繁琐。通过面向对象的思想，可以将时间统计逻辑封装为一个类TimeDuration，提供start()和stop()接口，从而简化调用过程。

类设计思路

TimeDuration类包含以下核心方法：

• start()：记录起始时间，并将end_time初始化为None。
• stop()：记录结束时间。若未先调用start()，则打印错误提示并返回。
• getDurationStr()：计算并返回格式化的持续时间字符串。若start_time或end_time为空，则提示必须先调用start和stop。

封装后的代码实现如下：

import datetime
import time
 
class TimeDuration(object):
  'Time duration.'
  
  def __init__(self):
    pass
    
  def start(self):
    self.start_time = datetime.datetime.now()
    self.end_time = None
    
  def stop(self):
    if self.start_time is None:
      print "ERROR: start() must be called before stop()."
      return
      
    self.end_time = datetime.datetime.now()
    
  def getDurationStr(self):
    'String of duration with the format "%H:%M:%S".'
    if self.start_time is None or self.end_time is None:
      print "ERROR: start() and stop() must be called first.";
      return
    
    delta = self.end_time - self.start_time
    delta_gmtime = time.gmtime(delta.total_seconds())
    return time.strftime("%H:%M:%S", delta_gmtime)

使用示例

封装完成后，调用方式变得极其简洁。只需实例化TimeDuration，调用start()，执行业务逻辑，再调用stop()，最后通过getDurationStr()获取结果。

#!/usr/bin/env python
 
import time
import time_utils
 
duration = time_utils.TimeDuration()
duration.start()
time.sleep(5)
duration.stop() 
 
print duration.getDurationStr()

运行该脚本，终端将直接输出00:00:05，无需关心内部的时间处理细节。这种方法不仅减少了代码冗余，还提高了代码的可读性和复用性。

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