Сравнительный тест эффективности языков программирования для WEB

Сравнивать всегда интересно и сложно одновременно - особенно в случае, когда сравниваемые системы выполняют одинаковые функции, но делают это по-разному.
Современные веб-приложения становятся все более изощренными и все более перегружаются сложной логикой. Раньше производительность таких приложений определялась, в основном, скоростью работы того или иного sql-сервера и тем, существует ли для него достаточно эффективная реализация драйвера доступа к sql-серверу для выбранного языка программирования. Это объясняется тем, что первое поколение веб-приложений просто читало и писало информацию в базы данных. Пользователей при этом было относительно немного. Таким образом, время на отработку sql-запроса составляло 70…90% от общего времени обработки http-запроса.

С повышением требований к масштабируемости (увеличение количества пользователей) и наращиванием логики приложения требования к языку программирования и среде выполнения существенно возрастают. К этому следует также прибавить, что относительно недавно веб-приложения перешли из мира интернет в мир корпоративных приложений. Это снова повысило требования к эффективности среды выполнения.

В настоящие время для создания веб-приложений существует множество различных языков программирования. Самые популярные из них - php, perl, С# (dot.net), java2. Классическая технология asp становится историей, поскольку asp dot.net практически вытиснило эту технологию на windows-серверах в новых приложениях.

Причиной появления этой статьи было желание получить представление об эффективности этих языков программирования относительно друг друга. Поискав немного, я не нашел на эту тему ничего интересного и решил самостоятельно написать небольшие тесты.

Существует огромное количество тестов, сравнивающих производительность веб-приложений, реализованных с помощью asp dot.net с java2 технологий. Тесты эти достаточно сложны - как правило, это классическое "pet shop"-приложение (или его аналог), реализованное в двух вариантах. Соотношение производительности в этих случаях определяется как отношение времени реакции приложения на http-запрос при одинаковом числе запросов в секунду. Соотношение при стрессовой нагрузке при этом обычно составляет 2/3 в пользу dot.net. Прежде всего, это объясняется более эффективной реализацией dot.net-машины и очень тесной интеграцией с mssql-сервером. При этом такие приложения не отличаются большим количеством бизнес-логики.

А вот сравнений с современными скриптовыми языками, такими как perl и php, я и вовсе не нашел.

Для выяснения потенциала языков программирования было решено написать простые тесты в виде консольных приложений. Цель этого приложения - эмуляция большого количества бизнес логики, то есть циклов и условных переходов. Далее в тест была добавлена конкатенация строки, поскольку это одно из самых часто встречающихся операций в бизнес-логике веб-приложений. Тест является синтетическим, но я и не ставил себе целью получение реальной картины при работе среднего приложения. Целью, скорее, являлось получение некоторых экстремальных условий. Выводы делайте сами. Единственное, что можно сказать в утешение любителям скриптовых языков, это то, что взаимодействие с базами данных у них реализовано посредством native-драйверов, что в значительной степени увеличивает скорость работы в самом узком месте любого веб-приложения. Для себя же я сделал заключение, что не стану использовать их для создания чего-либо ответственного.

Задача бизнес-логики теста - это нахождение первых ста простых чисел. (Напомню, что простое число - это такое число, которое может быть получено только умножением самого себя на единицу.) Естественно, если бы в реальном приложении стояла подобная задача, то целесообразнее было бы, найдя эти числа один раз, просто записать их виде массива из 100 чисел. К сожалению, в реальной жизни не все задачи можно решить предварительно. Результаты вывода программы перенаправлялись в текстовый файл, что позволило в значительной степени оптимизировать потери при выводе текста на консоль. Хотя программа выводит всего сто строк, разница получается достаточно ощутимая. Ниже приведен исходный код java-варианта приложения. Он достаточно прост и не нуждается в дополнительных пояснениях:

import java.text.*;
import java.util.*;
public class
test {
public static
void main (string [] args) {
int maxprimes = 100;
int value = 1;
int count = 0;
stringbuffer sb = new stringbuffer ();
long start = system.currenttimemillis ();
system.out.println ("printing the first " + maxprimes +
" numbers that are prime… n");
while (
count < maxprimes) {
value++;
int composite = 0; //false
for (int i = 2; i < value; i++) {
for (
int j = i; j < value; j++) {
sb.append ("a");
if ((
j * i) == value) {
composite = 1; //true
break;
}
}
if (
composite == 1) {
break;
}
}
if (
composite == 0) {
count++;
system.out.println (value + " is prime");
}
}
long time = (system.currenttimemillis () - start);
system.out.println ("took " + time + " mseconds.");
long len = sb.length ();
system.out.println ("string length " + len + " symbols.");
}
}
// end of class

Если необходимо получить тест без конкатенации строки - просто закомментируйте строчку кода:

// sb.append ("a");

Все остальные реализации теста на других языках программирования являются абсолютно идентичными.

Результаты тестов на производительность приведены ниже.

Платформа - linux redhat 9 (celeron 1700) под vmware.

Язык - perl.
логика: 6 секунд;
логика + конкатенация строки: интерпретатор не справился с выполнением теста. Тест выполнялся более десяти минут. Мне надоело ждать, и я прекратил его выполнение.
Платформа - linux redhat 9 (Сeleron 1700) под vmware.

Язык - php4.2.2
логика: 15 секунд;
логика + конкатенация строки: тест не выполнен с ошибкой интерпретатора - "превышено время ожидания 30 секунд - выполнение прервано".
Платформа - linux redhat 9 (Сeleron 1700) под vmware.

Язык - java2 (jvm sun 1.4.2).
логика: 0,657 секунд;
логика + конкатенация строки: 3,680 секунд.
Платформа - windows 2000 sp.4 (Сeleron 1700).

Язык - perl (active perl).
логика: 4 секунды;
логика + конкатенация строки: 7 секунд.
Платформа - windows 2000 sp.4 (Сeleron 1700).

Язык - С# (dot.net 1.1).
логика: 0,030 секунды;
логика + конкатенация строки: 0,721 секунды.
Платформа - windows 2000 sp.4 (Сeleron 1700).

Язык - java2 (jvm sun 1.4.2).
логика: 0,070 секунды;
логика + конкатенация строки: 1,422 секунды.

Стоит отметить что, несмотря на значительное отставание, все же достаточно неплохо показала себя реализация active perl для windows - она заслужено считается одной из лучших реализаций этого языка программирования.

Автор: Олег Ремизов