AWS Lambda 最新编程语言冷启动时间测试:Node.js 性能最高

阅读数:3155 2019 年 9 月 24 日 09:12

AWS Lambda最新编程语言冷启动时间测试:Node.js性能最高

本文,作者将比较 AWS 平台上各编程语言的冷启动成绩。随着最近 Ruby 的加入,再加上 2018 年的结果作为参照对象,相信这将是一次有趣的分析。

AWS Lambda最新编程语言冷启动时间测试:Node.js性能最高

冷启动是什么?

在无服务器计算世界中,我们要求函数以按需方式运行,并在不需要时被及时弃用。这种仅在必要时运行函数的整个执行过程,即被称为冷启动现象。

AWS Lambda最新编程语言冷启动时间测试:Node.js性能最高

定期冷启动(视频截图)

冷启动代表着代码在首次执行时所消耗的时长(一般为 5 到 25 分钟)。这意味着相关代码需要进行下载、容器化、启动以及运行准备。此外,整个过程在语言性能方面存在着巨大差异,不同语言的时耗可能相关 20 到 60 倍。冷启动的长度取决于几个核心变量,例如语言和运行时、专用于函数的资源量(mb)以及所运行函数中的包和依赖关系。

尽管并非随时存在,但冷启动时间仍是一项重要指标。每当我们面对一连串请求流量时,Lambda 函数就有可能出现冷启动操作。

方法

我测试了以下几种语言:Go 1.x、Node.js 8.10、Java 8、Ruby 2.5、Python 3.6 以及.netcore 2.1。分别利用这些语言编写出三个函数,函数本身没有什么实际作用,只是发出“hello world”内容。每种语言的三个函数分别被分配以 128 mb、1024 mb 以及 3008 mb 内存。接下来,我又创建了一个阶梯函数,用以触发这所有 18 个函数,我会定期从 AWS x-ray 处手动收集测试结果。

结果

我收集了冷启动时间,外加 AWS x-ray 引入的新变量——初始化,这项变量用于测量环境设置时间。

下图所示为冷启动成绩对比,共分为三个部分,分别为 128 mb、1024 mb 以及 3008 mb 内存配置下的对应结果。

AWS Lambda最新编程语言冷启动时间测试:Node.js性能最高

冷启动时间,128 mb、1024 mb 以及 3008 mb 内存配置下的各函数成绩,单位为毫秒。可以看到,整体结果与 2018 年相同,每种语言分配到的资源量越大、启动时长越短,而经过编译的语言速度相对更慢。

不过令人惊奇的是,与 2018 年不同,这一次,Node.js 成了最大的赢家,紧随其后的分别是 Ruby 以及 Python。在 2018 年的排名中,Python 夺得榜首,我认为这是因为 Lambda 本身就运行在 Python 环境中。由于启动时不需要额外的运行时,所以 Python 获得了明显的优势。而结合新一年的成绩,我们看到其它运行时也迎来了显著优化,甚至足以与 Python 正面对抗。

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平均初始化时间,由 AWS x-ray 提供,单位为毫秒。

上图所示为各语言运行时的平均初始化时间。Node.js 再一次与 Python 处于同一水平线,也许是因为 AWS 团队构建了一个针对 Node.js 函数进行优化的独立处理程序?

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平均冷启动时间,单位为毫秒

平均冷启动时间的可视化结果,可以看到大多数语言的性能表现都有所提升。与 2018 年不同,今年各种语言似乎都不再高度依赖所能使用的内存资源。当然,除了 Java 和.Net 之外。我很好奇,这是不是代表着 AWS 的工程团队已经找到了无服务器运行效率的上限。

另外,如果在 2020 年再次进行实验,结果又会怎样?我们还会看到如此显著的改善吗?

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2018 年平均冷启动时间,单位为毫秒

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2019 年平均冷启动时间,单位为毫秒

过去 16 个月,出现了明显的性能改进。事实上,在这样一波全面改进之下,冷启动时间成本已经相当低廉,几乎不需要给予特别关注。Node.js 目前为性能最高的冷启动语言,在短短 16 个月中性能提升达 74.6%,具体缩短了 638 毫秒。
 
AWS Lambda最新编程语言冷启动时间测试:Node.js性能最高

相较于上一年,各语言在同样场景下的冷启动时间都得到显著改善

这确实是对 AWS 工程团队最好的证明。他们不仅开发出了这样的产品,而且一直在努力加以打磨。

温函数

最后,我还打算整理一下关于温函数的性能表现。通过这种方式,我们可以了解 Lambda 函数在大多数情况下的实际执行速度。

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温启动,单位为毫秒

经过适当预热的 lambda 函数一直保持着较高运行效率,可以看到各种语言之间的差别已经非常有限。
 
原文链接:

https://levelup.gitconnected.com/aws-lambda-cold-start-language-comparisons-2019-edition-%EF%B8%8F-1946d32a0244

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