今儿新学会一个写日志技能:双缓冲机制
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了今儿新学会一个写日志技能:双缓冲机制相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
摘要:通过交换指针的方式实现两个缓冲区的功能互换,十分巧妙,令人称赞。
本文分享自华为云社区《奇妙的双缓冲机制写日志(Java实现)》,作者: 洛叶飘 。
写日志面临的问题
写日志在Web程序中是一个十分基础与常见的需求,其对性能的要求很高。主要需要处理以下问题:
1. 多线程并发,需要保证顺序性。
2. 高配IO操作,但IO操作相比其他指令耗时长,性能低。
即一方面需要面对程序端高配的日志写请求,一方面需要受限于系统磁盘相对缓慢写入文件,应该如何处理呢。
双缓冲区
因此,引入双缓冲区机制,一个缓冲区存储应用程序端发送的日志,按照时间顺序依次存储;另一个缓冲区负责向低层磁盘发送写文件请求。
写文件请求执行相对较慢,因此当写文件执行完毕后,通知管理程序,此时可以将另一个缓冲区内容写入磁盘了。
双缓冲区的奇妙之处就在于,两个缓冲区的交换,是通过交换指针来实现的,非常的高效。
部分实现代码如下(其他部分逻辑代码已省略)。
双缓冲区代码,不使用Java现有的线程安全类,后续通过加锁保证数据安全。
// 负责接收应用程序发来的日志
LinkedList<String> currentBuffer = new LinkedList<>();
// 负责将数据同步到磁盘
LinkedList<String> syncBuffer = new LinkedList<>();
第一个缓冲区,接收应用程序高速写日志请求
public void log(String content)
// 加锁保证第一个缓冲区
synchronized(this)
// 将log写入内存缓冲中,这里不会直接刷入磁盘文件
currentBuffer.add(content);
// 将缓冲区中的内容刷到磁盘
logSync();
第二缓冲区,向磁盘写日志,并在写入后交换缓冲区指针
private void logSync()
synchronized(this)
// 当前在刷内存缓冲到磁盘中去
if (isSyncRunning)
// 判断是否第二个缓冲区还在刷
while (isSyncRunning)
try
// 释放锁,即允许第一个缓冲区继续接收日志缓存, 然后等待被唤醒
wait(2000);
catch (Exception e)
e.printStackTrace();
// 此时没有人在写磁盘
// 交换缓冲区指针
setReadyToSync();
// 设置当前正在同步到磁盘的标志位
isSyncRunning = true;
// 刷磁盘,性能最低,不能加锁
logBuffer.flush();
synchronized(this)
// 同步完磁盘之后,将标志位复位
isSyncRunning = false;
// 唤醒其他等待刷磁盘的线程
notifyAll();
交换缓冲区指针,功能变更
public void setReadyToSync()
LinkedList<String> tmp = currentBuffer;
currentBuffer = syncBuffer;
syncBuffer = tmp;
奇妙之处
两个缓冲区各自处理,互不干扰
两个缓冲区很好的解决了应用程序的“快速、多线程”与IO操作的“缓慢,单线程”的矛盾。应该说,引入双缓冲区是一个显而易见的方式。
缓冲区交换
通过交换指针的方式实现两个缓冲区的功能互换,十分巧妙,令人称赞。
总结
你知道吗?电视机里也在用着双缓冲机制
以上是关于今儿新学会一个写日志技能:双缓冲机制的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章