log4j2异步打印性能提升方式

目录
  • log4j2异步打印性能提升
    • 分析原因
    • 解决方案
  • log4j2性能提升点
    • 理解为以下三点

log4j2异步打印性能提升

压测结果发现，log4j升级成log4j2之后对系统性能影响并不大，更改打印日志方式（同步修改成异步打印）

压测结果发现TPS在开始阶段提升较快，当压力上来之后，TPS下降迅速，不如同步的数据（log4j2用的版本是2.3）

分析原因

获取压测是堆栈日志如下：

发现线程都在跑LockSupport.parkNanos也就是unsafe.park(false, 1);（private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();）这行代码。

具体功能是：调用 park后，线程将一直阻塞直到超时或者中断等条件出现。unpark可以终止一个挂起的线程，使其恢复正常。

经过分析压测，发现当并发量打的时候该方法造成了大量的线程切换，也就是说明消费速度跟不上生产速度。线程被频繁的休眠／唤醒导致 cpu使用率高，且性能较低。

解决方案

上边原因分析到了，查询下解决方案，发现了log4j的bug，已经在2.7版本修复，所以替换log4j2的版本为2.7（JDK版本需要1.7以上，否则回报（unsupported major.minor version 51.0））

个人推荐JDK版本使用1.8。

具体代码变动如下：

没有了unsafe.park(false, 1); 被block的线程没有一直被调度

log4j2性能提升点

1、log4j1写日志多线程情况是阻塞的，log4j2不会阻塞，生产者只负责生产，通过无锁队列ringbuffer的无阻塞内存队列作为缓冲（即使用Disruptor），多生产者多线程的竞争是通过CAS实现，性能较高，至于最后落地，虽然两者都会调用synchronized方法写入日志，log4j2的asynclogger支持多个消费者，每个消费者取一批待处理的日志，类似于分段，用于提高性能

2、Disruptor简介

log4j2之所以能在异步写日志时性能提高这么多，离不开优秀的mq组件disruptor。

disruptor的主要设计思想是无锁的高并发，在设计上采用内存屏障的机制和CAS操作实现此思想。主流的并发程序

都离不开锁对资源的管控，或者尽量避开锁的使用。

理解为以下三点

1、有一个基于数组的循环数据结构(环装缓冲区)。这个循环数据结构，它是个拥有多个可用元素引用的数组。预先分配了对象内存空间。生产者与消费者通过这个循环数据结构进行读写操作，并不会有锁或资源竞争。

2、在Disruptor中，采用消费者-生产者模型进行读写的分离，所有事件(events)以组播的方式被发布给所有消费者，以便下游队列通过并行的方式进行消费。因为消费者的并行消费，需要协调消费者间的依赖关系。

3、生产者和消费者中有个序列计数器，指示缓冲区中当前正在被它所处理的元素。所有生产者或消费者都只可以修改它自己的序列计数器，但同时可以读取其他的序列计数器，内存屏障加序列号的方式实现了无锁的并发机制。

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持我们。

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