log4j2異步打印性能提升

壓測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，log4j升級成log4j2之后對系統(tǒng)性能影響并不大，更改打印日志方式（同步修改成異步打?。?/p>

壓測結(jié)果發(fā)現(xiàn)TPS在開始階段提升較快，當(dāng)壓力上來之后，TPS下降迅速，不如同步的數(shù)據(jù)（log4j2用的版本是2.3）

分析原因

獲取壓測是堆棧日志如下：

發(fā)現(xiàn)線程都在跑LockSupport.parkNanos也就是unsafe.park(false, 1);（private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();）這行代碼。

具體功能是：調(diào)用 park后，線程將一直阻塞直到超時或者中斷等條件出現(xiàn)。unpark可以終止一個掛起的線程，使其恢復(fù)正常。

經(jīng)過分析壓測，發(fā)現(xiàn)當(dāng)并發(fā)量打的時候該方法造成了大量的線程切換，也就是說明消費速度跟不上生產(chǎn)速度。線程被頻繁的休眠／喚醒導(dǎo)致 cpu使用率高，且性能較低。

解決方案

上邊原因分析到了，查詢下解決方案，發(fā)現(xiàn)了log4j的bug，已經(jīng)在2.7版本修復(fù)，所以替換log4j2的版本為2.7（JDK版本需要1.7以上，否則回報（unsupported major.minor version 51.0））

個人推薦JDK版本使用1.8。

具體代碼變動如下：

沒有了unsafe.park(false, 1); 被block的線程沒有一直被調(diào)度

log4j2性能提升點

1、log4j1寫日志多線程情況是阻塞的，log4j2不會阻塞，生產(chǎn)者只負(fù)責(zé)生產(chǎn)，通過無鎖隊列ringbuffer的無阻塞內(nèi)存隊列作為緩沖（即使用Disruptor），多生產(chǎn)者多線程的競爭是通過CAS實現(xiàn)，性能較高，至于最后落地，雖然兩者都會調(diào)用synchronized方法寫入日志，log4j2的asynclogger支持多個消費者，每個消費者取一批待處理的日志，類似于分段，用于提高性能

2、Disruptor簡介

log4j2之所以能在異步寫日志時性能提高這么多，離不開優(yōu)秀的mq組件disruptor。

disruptor的主要設(shè)計思想是無鎖的高并發(fā)，在設(shè)計上采用內(nèi)存屏障的機制和CAS操作實現(xiàn)此思想。主流的并發(fā)程序

都離不開鎖對資源的管控，或者盡量避開鎖的使用。

理解為以下三點

1、有一個基于數(shù)組的循環(huán)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(環(huán)裝緩沖區(qū))。這個循環(huán)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是個擁有多個可用元素引用的數(shù)組。預(yù)先分配了對象內(nèi)存空間。生產(chǎn)者與消費者通過這個循環(huán)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行讀寫操作，并不會有鎖或資源競爭。

2、在Disruptor中，采用消費者-生產(chǎn)者模型進行讀寫的分離，所有事件(events)以組播的方式被發(fā)布給所有消費者，以便下游隊列通過并行的方式進行消費。因為消費者的并行消費，需要協(xié)調(diào)消費者間的依賴關(guān)系。

3、生產(chǎn)者和消費者中有個序列計數(shù)器，指示緩沖區(qū)中當(dāng)前正在被它所處理的元素。所有生產(chǎn)者或消費者都只可以修改它自己的序列計數(shù)器，但同時可以讀取其他的序列計數(shù)器，內(nèi)存屏障加序列號的方式實現(xiàn)了無鎖的并發(fā)機制。

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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