再使用System.out.println()打印收拾东西回家

短命女 2023-10-16 00:43 7阅读 0赞

### 一、前言 ###

今天没事干的时候，无意间点到了一个`System.out.println()`中的`println()`方法，一个闪亮的关键字冲击着我的眼睛。

不知道大家知不知道，那就是加锁的`synchronized`。但凡有锁的地方肯定会性能是有损耗的，当然得在并发的情况下！

`synchronized`在JDK8还是6之后进入了锁升级概念：`无锁`—>`偏向锁`—>`自旋锁`—>`轻量级锁`—>`重量级锁`

**轻量级锁和偏向锁通常不涉及内核态切换**

**在到重量级锁时涉及到`用户态和内核态的切换`，很影响性能的！**

有兴趣的可以自己研究一下synchronized的锁升级和降级！

下面我们回归正题，看一下这个`System.out.println()`！

### 二、源码和分析 ###

网上文章很多，大家想看System和out的详细解读，可以去看看哈，这里主要看一下println()这个方法的源码！

public void println(Object x) {
        
        String s = String.valueOf(x);
        synchronized (this) {
        
            print(s);
            newLine();
        }
    }

我们以传进来的是Object对象为例，其他类型比这个少了一个转化为String在输出！

这种方式通常被称为对象级别的锁，因为它是以对象为粒度进行同步的！

`print(s);newLine();`这两个操作在同一时间只被一个线程执行，以防止输出的内容被多个线程交织在一起，导致输出混乱。

这种同步是为了保证输出的可见性和一致性。当然也带来了性能的损耗，一般情况不会引起线程阻塞，当多个线程尝试同时访问同一个控制台输出时，由于控制台输出的同步性质，可能会导致线程竞争锁，从而导致程序响应慢！

当然在没有并发的场景中，使用一下也没什么，切记不要在输出里面`加上大量的运算和转换逻辑`。

**但是为了不给后期埋雷，咱们还是尽量不要使用。**

**可以使用专门的日志框架，如Log4j、Logback等，它们提供了更灵活的日志记录和输出控制。**

我们在查看一下：`newLine()`

我们会发现它也是一个加锁的方法！

private void newLine() {
        
        try {
        
            synchronized (this) {
        
                ensureOpen();
                textOut.newLine();
                textOut.flushBuffer();
                charOut.flushBuffer();
                if (autoFlush)
                    out.flush();
            }
        }
        catch (InterruptedIOException x) {
        
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
        catch (IOException x) {
        
            trouble = true;
        }
    }

里面的`textOut.flushBuffer()`也是有锁的！

void flushBuffer() throws IOException {
        
        synchronized (lock) {
        
            ensureOpen();
            if (nextChar == 0)
                return;
            out.write(cb, 0, nextChar);
            nextChar = 0;
        }
    }

我们在看一下`ensureOpen()`方法，然后一直点就会发现 `write(String chars, int start, int count)`也是加着锁的！

所以我们还是不要轻易在项目中使用哈，**咱们还是使用日志框架**，还能有不用的日志级别打印，多香！

每天一个小技巧哈！

public void write(String str, int off, int len) throws IOException {
        
        synchronized (lock) {
        
            char cbuf[];
            if (len <= WRITE_BUFFER_SIZE) {
        
                if (writeBuffer == null) {
        
                    writeBuffer = new char[WRITE_BUFFER_SIZE];
                }
                cbuf = writeBuffer;
            } else {
            // Don't permanently allocate very large buffers.
                cbuf = new char[len];
            }
            str.getChars(off, (off + len), cbuf, 0);
            write(cbuf, 0, len);
        }
    }

### 三、缺点和方案 ###

#### 1. 缺点 ####

`性能问题`

使用 System.out.println() 输出信息到控制台通常比内存操作和计算操作慢得多。这是因为控制台输出涉及到文件I/O操作，需要将数据写入控制台。在高性能的应用程序中，频繁的输出会导致程序的性能下降，特别是在大规模数据处理和高并发情况下。

`缺乏日志级别`

System.out.println() 不支持不同的日志级别（如DEBUG、INFO、ERROR等），因此无法将输出信息分类为不同的重要性。在生产环境中，通常需要能够根据日志级别过滤和记录信息。

`无法集中管理日志`

System.out.println() 输出的信息通常散落在代码的各个地方，不容易集中管理。在实际应用中，通常需要将日志集中存储和管理，以便日后的监控、分析和故障排查。

#### 2. 方案 ####

我们上面也是说了，这里在强调一遍哈：

建议使用专门的日志框架来管理和控制日志输出，一些流行的 Java 日志框架包括：`Log4j、Logback、SLF4J`…

### 四、总结 ###