Python 的 PyPy 能追上 Go 的性能吗？

王中阳Go2025-10-14 11:43

在我们选择用哪种编程语言进行后端开发的时候，Python 和 Go 似乎代表了两种极端：

Python 以人生苦短我用Python 的开发效率闻名，却经常因性能被调侃为慢如龟速；

Go 则以编译即部署的轻量和高并发性能 成为云原生时代的宠儿，却因语法简陋被吐槽开发像搬砖。

而 PyPy 的出现，像给 Python 注射了一剂强心针，这个基于 JIT（即时编译）的 Python 解释器，宣称能让 Python 代码运行速度提升 5-10 倍。于是我们难免好奇：有了 PyPy，Python 能在后端开发中追上甚至超越 Go 的性能吗？

今天就用 3 个后端核心场景（高并发 API、数据处理管道、长连接服务）的实测数据，结合底层原理和实战案例，一次性说清这个问题。

后端开发的性能到底指什么？

讨论性能前，得先统一标准。对后端服务而言，性能从来不是单维度的谁跑得更快，而是以下三个核心指标的综合：

  • 吞吐量（QPS）：单位时间内能处理的请求数，直接决定服务承载能力；
  • 延迟（P99/P999）：极端情况下的响应时间，影响用户体验（比如支付接口的卡顿）；
  • 资源效率：相同负载下的 CPU/内存占用，直接关系服务器成本。

我们选择的测试环境：

  • 硬件：2 核 4G 云服务器（模拟中小型后端服务的常见配置）；
  • 语言版本：Python 3.11（CPython）、PyPy 7.3.11（对应 Python 3.9）、Go 1.21；
  • 框架：Python 用 FastAPI（异步），Go 用 Gin（高性能框架）；
  • 测试工具：wrk（压测 HTTP 服务）、cProfile（Python 性能分析）、pprof（Go 性能分析）。

场景一：高并发 API 服务

后端最常见的场景：实现一个用户信息查询API，接收用户 ID，从 Redis 查缓存，返回 JSON 结果。这是典型的 I/O 密集型任务。

代码实现（核心逻辑）

python 复制代码 
# Python（FastAPI + asyncio + aioredis）
from fastapi import FastAPI
import aioredis
import json

app = FastAPI()
redis = None

@app.on_event("startup")
async def startup():
    global redis
    redis = await aioredis.from_url("redis://localhost")

@app.get("/user/{user_id}")
async def get_user(user_id: str):
    data = await redis.get(f"user:{user_id}")
    return json.loads(data) if data else {"error": "not found"}
go 复制代码 
// Go（Gin + redis/go-redis）
package main

import (
	"encoding/json"
	"github.com/gin-gonic/gin"
	"github.com/redis/go-redis/v9"
	"context"
)

var rdb *redis.Client
var ctx = context.Background()

func main() {
	rdb = redis.NewClient(&redis.Options{Addr: "localhost:6379"})
	r := gin.Default()
	r.GET("/user/:user_id", func(c *gin.Context) {
		userID := c.Param("user_id")
		data, err := rdb.Get(ctx, "user:"+userID).Bytes()
		if err != nil {
			c.JSON(404, gin.H{"error": "not found"})
			return
		}
		var res map[string]interface{}
		json.Unmarshal(data, &res)
		c.JSON(200, res)
	})
	r.Run(":8000")
}

压测结果（100 并发用户，持续 60 秒）

指标 Python（CPython） Python（PyPy） Go（Gin）
平均 QPS 2800 4200 12500
P99 延迟 85ms 52ms 12ms
稳定后内存占用 180MB 210MB 45MB
CPU 峰值占用 85% 72% 68%

关键结论：

  1. PyPy 确实比 CPython 快：QPS 提升 50%，延迟降低 40%，但距离 Go 仍有 3 倍差距；
  2. GIL 是 Python 绕不过的坎：即使 PyPy 用 JIT 加速了代码执行，但 Python 的全局解释器锁（GIL）导致多线程无法真正并行，当并发超过 50 时，PyPy 的性能增长就会停滞，而 Go 的 goroutine 能轻松利用多核，QPS 随并发数线性增长；
  3. Go 的资源效率碾压：相同 QPS 下，Go 的内存占用仅为 PyPy 的 1/5，这意味着部署时 Go 服务能少用 4/5 的服务器。

场景二：数据处理管道（PyPy 最接近 Go 的领域）

后端另一个高频场景：处理批量数据（比如解析日志、清洗用户行为数据）。这属于 CPU 密集型任务，也是 PyPy 的主场，JIT 编译对循环、计算密集的代码优化效果最明显。

我们测试"解析 10 万条 JSON 日志（每条约 500B），提取关键字段并统计 UV（独立用户数）"的任务。

代码核心逻辑

python 复制代码 
# Python 版本（用 ujson 加速解析）
import ujson
from collections import defaultdict

def process_logs(logs):
    uv = defaultdict(int)
    for log in logs:
        data = ujson.loads(log)
        uv[data["user_id"]] += 1
    return len(uv)

# 读取 10 万条日志并处理（省略文件读取代码）
go 复制代码 
// Go 版本（标准库 encoding/json）
package main

import (
	"encoding/json"
	"os"
	"bufio"
	"strconv"
)

type Log struct {
	UserID string `json:"user_id"`
}

func processLogs(logs []string) int {
	uv := make(map[string]int)
	for _, log := range logs {
		var data Log
		json.Unmarshal([]byte(log), &data)
		uv[data.UserID]++
	}
	return len(uv)
}

// 读取 10 万条日志并处理（省略文件读取代码）

执行结果（单进程处理时间）

实现方式 耗时 对比（相对 CPython）
Python（CPython） 8.2 秒 100%（基准）
Python（PyPy） 1.5 秒 18%（快 5.5 倍）
Go（原生） 1.1 秒 13%（快 7.4 倍）

关键结论：

  1. PyPy 在 CPU 密集场景接近 Go：仅比 Go 慢 36%，这是两者差距最小的场景；
  2. Go 的静态类型优势显现：Go 的 struct 解析 JSON 比 Python 的动态字典更快，且编译期类型检查避免了运行时类型错误；
  3. PyPy 的局限性：如果代码中大量使用 C 扩展（比如用 pandas 处理数据），PyPy 会退化到 CPython 水平（因为 C 扩展绕过 JIT），而 Go 标准库的纯 Go 实现无此问题。

场景三：长连接服务

后端的硬骨头场景：长连接服务（比如即时通讯、物联网设备推送），需要同时维持 1 万个以上的 TCP 连接，并实时处理消息。这类场景对并发调度和内存占用要求极高。

我们测试"维持 1 万连接，每 10 秒向每个连接推送一条 100B 消息"的服务表现。

核心实现差异

  • Python（PyPy + asyncio）：用 asyncio 维护连接池，依赖事件循环处理 I/O，但每个连接仍需占用一定内存（约 4-5KB）；
  • Go：用 goroutine 绑定每个连接（每个 goroutine 初始栈仅 2KB），配合 channel 做消息分发，调度由内核级线程管理。

测试结果

指标 Python（PyPy + asyncio） Go
稳定连接数上限 约 8000（超过后频繁断连） 轻松支持 5 万+
1 万连接内存占用 450MB 65MB
消息推送延迟（P99） 320ms 18ms

关键结论：

  1. PyPy 无法突破 Python 的并发模型瓶颈 ：即使 JIT 加速了单条消息处理，asyncio 的事件循环仍需在单线程内调度所有任务，高并发下会出现惊群效应；
  2. Go 的 goroutine 是降维打击：轻量的协程+M:N 调度模型，让 Go 能以极低的资源占用维持海量连接，这也是 Go 成为云原生网关、消息队列（如 NSQ）首选语言的核心原因。

为什么 PyPy 追不上 Go？

从测试数据看，PyPy 确实能让 Python 在部分场景接近 Go，但始终无法全面超越，核心原因在三个层面：

  1. 语言设计目标不同

    Python 从诞生就是开发者友好 优先，动态类型、灵活语法带来了开发效率，但也让 JIT 优化难以做到极致（比如无法提前确定变量类型）；而 Go 是服务友好优先，静态类型、极简语法牺牲了部分开发便捷性，却为编译优化和并发调度扫清了障碍。

  2. 并发模型的本质差异

    Python（包括 PyPy）的并发被 GIL 锁死：同一时间只有一个线程执行 Python 字节码，异步（asyncio）只是单线程内的任务切换 ，无法利用多核；而 Go 的 goroutine 是真正的并行，由 runtime 调度到不同内核线程，能充分发挥多核 CPU 性能。

  3. 生态与部署的隐性成本

    PyPy 虽然兼容大部分纯 Python 库，但对 C 扩展（如 numpy、psycopg2）的支持很差，而后端开发常用的数据库驱动、加密库多依赖 C 扩展；反观 Go，标准库自带电池，且编译为单二进制文件，部署时无需依赖解释器，这在容器化场景中优势巨大。

什么时候用 PyPy？什么时候必须选 Go？

与其纠结谁更快，不如根据场景选工具：

场景 推荐选择 核心理由
中小流量 API（QPS < 5000） Python（PyPy） 开发快，PyPy 足以应对，且团队无需切换技术栈
高并发 API（QPS > 1 万） Go 资源效率高，能省服务器成本，且延迟更稳定
数据处理脚本（离线任务） PyPy 比 CPython 快 5 倍以上，且无需重写代码
实时数据处理（流处理） Go 低延迟+高吞吐，适合做 Kafka 消费者、日志聚合服务
长连接服务（IM、物联网） Go goroutine 对海量连接的支持碾压 Python
云原生工具（网关、算子） Go 编译后体积小（通常 < 20MB），启动快（毫秒级），适合容器化部署

一句话总结 ：PyPy 固然能优化性能，但只能让 Python 在它的舒适区（中小流量、离线任务）跑得更快；而 Go 是后端性能的天花板，在高并发、资源敏感场景中，目前仍无替代者。

最后抛出一个问题 ：如果你的团队正在用 Python 开发后端，且性能遇到瓶颈，你会选择迁移到 PyPy 还是 重写成 Go？ 欢迎在评论区分享你的经验～

我是王中阳，靠敲代码在北京买房的程序员，目前专注程序员的就业陪跑和职场晋升。有这方面需求可以联系我，聪明的你一定能想到办法的。

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