Polars vs pandas 2026 效能實測:TPC-H 測試差距達 16 倍完整分析

作者:默思編輯部 發布:2026-05-17

兩者的根本架構差異

pandas 建立在 NumPy 之上,記憶體模型以 Python 為中心,預設是單執行緒運算、且只支援立即求值(eager evaluation)。Polars 則是用 Rust 打造、採用 Apache Arrow 欄式記憶體格式,預設就是多核心平行運算,並支援惰性執行(lazy execution)——搭配一套查詢優化器,能夠自動重新排序過濾條件、下推謂詞(predicate pushdown)、跳過不需要的欄位運算,這些都是 pandas 完全沒有的能力。

實測效能差距

2026 年在 TPC-H 這套業界標準的分析型查詢測試中,Polars 全面超越 pandas 一個數量級以上:join 操作快 3 到 9 倍、群組彙總(group-by)快 5 到 10 倍、CSV 讀取快 5 倍,整體加速幅度落在 3.2 倍到 16.5 倍之間,取決於具體查詢類型。

Polars 的成熟度現況

到 2026 年初,Polars 已經進入 1.x 穩定 API 階段,惰性執行機制已經相當成熟可靠,並且具備串流引擎(streaming engine),能處理超過記憶體容量(RAM)大小的資料表——這是早期版本 Polars 做不到、也是很多人觀望的關鍵功能。目前版本已到 1.38,2.0 的路線圖也在討論階段。

什麼時候該用 Polars,什麼時候該留在 pandas

2026 年的實務共識是:對於新的資料處理流程,以及任何規模超過幾 GB 的正式 ETL(資料萃取轉換載入)任務,Polars 應該是預設選擇,它帶來的十倍級效能提升是真實且穩定的。但 pandas 在幾個場景仍然是更好的選擇:小到中型資料集、依賴 scikit-learn 的機器學習工作流程、快速探索性資料分析,以及團隊對工具熟悉度比效能更重要的情境。

混合使用的實務模式

多數正式團隊目前採用的實務模式,是把「粗重工作」(資料讀取、清理、join、彙總)交給 Polars 處理,而「收尾工作」(建模、繪圖、跟其他函式庫的膠水程式碼)則留在 pandas ——因為 scikit-learn 等機器學習生態系目前仍然以 pandas 為主要介面。這種分工方式,讓開發者能同時享受 Polars 的效能優勢與 pandas 生態系的成熟度。

對開發者的建議

對於正在學習 Python 資料處理的人來說,理解「為什麼」Polars 更快(Rust 底層、多核心、惰性求值、查詢優化)比單純記住 benchmark 數字更重要——這些架構概念也是理解其他現代資料處理工具(如 DuckDB)效能優勢的共同基礎。