Rubyで書いたスクリプトの起動時間を速くした話。

tl;dr

bundle execもしくはbundle install --binstubsで生成して動かす実行ファイルはそこそこ遅い
一方、bundlerには bundle install --standaloneというオプションがあり、実行時にbundler無しにversion lockしたgemを使う方法を提供する仕組みで、bundle install --standalone すると bundle/bundler/setup.rb が生成される。
bundle/bundler/setup.rb にはGemfile.lockに従ったバージョンのgemのlibのパスが$LOAD_PATHにpushされるコードが書かれているので、bundlerに含まれる 'bundle/setup' を require 'bundle/setup'する代わりに bundle/bundler/setup.rb をloadする方が起動は速くなる

きっかけ

rubyで書いた監視スクリプトの起動が遅く、どうやらrequire 'bundle/setup'がそこそこ遅いということが分かって、では早くする方法がないか調てみた

bundlerのstandaloneモード

bundle install --standaloneすると以下が行われる

`project-dir'/bundle/ruby// 以下にGemfileに書いたgemがインストールされる
`project-dir'/bundle/bundler/setup.rb が生成される

例えば、Gemfileにgem 'sshkit'と書いて bundle install --standaloneすると`project-dir'/bundle/bundler/setup.rb は次のファイルが生成されるので、だいたいどういう機能か分かるとおもう。

bundle/bundler/setup.rb

require 'rbconfig'
# ruby 1.8.7 doesn't define RUBY_ENGINE
ruby_engine = defined?(RUBY_ENGINE) ? RUBY_ENGINE : 'ruby'
ruby_version = RbConfig::CONFIG["ruby_version"]
path = File.expand_path('..', __FILE__)
$:.unshift "#{path}/../#{ruby_engine}/#{ruby_version}/gems/colorize-0.7.7/lib"
$:.unshift "#{path}/../#{ruby_engine}/#{ruby_version}/gems/net-ssh-2.9.2/lib"
$:.unshift "#{path}/../#{ruby_engine}/#{ruby_version}/gems/net-scp-1.2.1/lib"
$:.unshift "#{path}/../#{ruby_engine}/#{ruby_version}/gems/sshkit-1.7.1/lib"

bundle execやrequire 'bundle/setup'する代わりに↑を実行時にloadすれば確かにGemfile.lockでロックされたバージョンが使われるので早い

計測

どのくらい速くなるか計測した

Gemfileを用意。gemはテストコードでは使わないのでなんでもよいのでとりあえずsshkit入れとく。

Gemfile

 $ cat Gemfile
source "https://rubygems.org"
gem 'sshkit'

以下のパターンで実行時間を計測した。全てrbenv配下です。

ruby -e '' 素のruby
bundle exec ruby -e ''
binstub化された実行スクリプト
standalone化された実行スクリプト

ruby -e ''

 $ time ruby -e ''

real    0m0.115s
user    0m0.063s
sys     0m0.050s

bundle exec ruby -e ''

 $ time bundle exec ruby -e ''

real    0m0.542s
user    0m0.418s
sys     0m0.115s

binstub

以下のテストスクリプトを作成。内容はbundle install --binstubsで生成される実行ファイルを参考に。

bin/binsutb

require 'pathname'
ENV['BUNDLE_GEMFILE'] ||= File.expand_path("../../Gemfile",
  Pathname.new(__FILE__).realpath)

require 'rubygems'
require 'bundler/setup'

実行結果。bundle execするよりは多少速くなったけど、まだ結構遅い。

$  time ruby bin/binstub

real    0m0.386s
user    0m0.258s
sys     0m0.121s

standalone

bundle install --standaloneした後、以下のスクリプトを作成。

bin/standalone

require_relative '../bundle/bundler/setup'

実行結果。確かに速くなった! bundle execと比べると実に0.4秒の差。

$ time ruby bin/standalone

real    0m0.110s
user    0m0.063s
sys     0m0.042s

デメリット

ちなみにデメリットもある。 --standaloneオプションは.bundle/configに記録されないので、installする度に--standaloneを生やす必要がある。

またBundler.requireが使えなくなるので、例えばRailsでこれやろうとすると動かないので、なんらかうまくやる必要がある。まあRailsみたいにプロセスをdaemon化する場合はstandalone化する必要はなさそう。

まとめ

--standaloneで実行時間を速くした。実行時間は bundle exec > binstub > standalone の順になった。

RailsなどWebサーバなどプロセスをdaemon化するケースでは起動時間は気にならないので良いですが、監視スクリプトなど実行頻度が高い場合はstandalone化したほうが良い。

自分の場合、監視サーバでの監視スクリプトの実行にstandaloneモードを使ってます。なお、deployにcapistrano-bundle_rsyncを使っておりSupport bundle install with --standalone option のpull requestを送って--standalone対応となりました。

参考

Faster Test Boot Times with Bundler Standalone の記事で知りました。この記事ではrspecの起動を速くしたかったようです。

bundlerのstandaloneモードでプログラムの起動時間を速くする