Какие инструменты itertools стоит знать?

Зачем. Итераторы обрабатывают элементы по одному, не создавая промежуточных списков: файл на 10 ГБ читается построчно с постоянной памятью.

Частые ловушки:

• groupby группирует только соседние элементы с одинаковым ключом;
• группа — итератор, который «исчезает» при переходе к следующей — материализовать list(group), если нужна позже;
• tee хранит буфер разницы между копиями — при сильном расхождении съедает память;
• повторный обход исчерпанного итератора молча ничего не даёт.

batched (3.12) — частая задача «отправлять в БД пачками»; в старых версиях — islice в цикле или more_itertools.chunked.

from itertools import islice, groupby, batched, chain

with open("big.log") as f:
    first_100 = list(islice(f, 100))

rows = sorted(orders, key=lambda o: o.city)
for city, group in groupby(rows, key=lambda o: o.city):
    print(city, sum(o.total for o in group))

for chunk in batched(ids, 500):      # Python 3.12
    db.fetch_many(chunk)