• 为什么我不建议频繁使用System.out.println()输出错误信息
  • 发布于 2个月前
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  • 暮涵
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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 。

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 {
        // 堆代码 duidaima.com
        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
虽然 System.out.println() 在快速测试和学习阶段很有用,但在实际的应用程序中,频繁使用它可能会导致一系列问题。因此,建议在生产环境中使用专门的日志框架来管理和控制日志输出,以便更好地满足应用程序的需求,并提高代码的可维护性和可扩展性。
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