高性能日志

1 数据肯定是批量写入的

如果数据单笔写入会造成 磁盘寻址、频繁用户态/内核态的切换 （耗时）

2 fwrite/write 的区别

• fwrite() 是C标准库中的函数，而 write() 是系统调用接口。
• fwrite底层也是通过write来实现的。

二者均都有缓冲区，系统调用write的效率取决于你buf的大小和你要写入的总数量，如果buf太小，你进入内核空间的次数增大，效率就低下。而fwrite会替你做缓存，减少了实际出现的系统调用，所以效率比较高。

• 假如write按照调用者要求写入十个字节的数据在内核缓冲区，这中间会涉及到用户态与内核态之间的切换。（由于使用了系统调用）

• 而fwrite不一样，fwrite每次都会先把数据写入一个应用进程缓冲区，等到该缓冲区满了，系统会调用write一次性把相应数据写进内核缓冲区中。同样减少了系统调用(即write调用)。

因此当 buf_size 设置的比较大的时候，write 的性能比较优；当 buf_size 设置的比较小的时候，缓冲区会容易写满，频繁使用系统调用，OS会进行变态，增加耗时

3 log4cpp

3.1 设计理念

• 输出格式

  • c++风格

    warn_log.warnStream() << "xxx = " << 100;箭头运算符重载

  • C语言风格

    warn_log.info("xxx = %d", 100);

• 输出位置

  • 打印到本地文件

    log4cpp::FileAppender

  • 输出到控制台

    log4cpp::OstreamAppender

3.2 日志性能的问题

支持回滚的日志（RollignFileAppender)

1. 换了一个文件后，会在程序里面记录每次写入的数据大小，总计超过比如1M 再重写另外一个文件

   此处log4cpp 错误的做法是：每次写日志都会去调用 lseek 函数去获取文件大小（耗时多），这也是影响效率的关键

FileAppender

每次日志都调用write

异步日志的高性能：支持批量写入，日志达到一定量的时候，才会调用write去写入文件

4 异步设计

4.1 多线程写入

多个线程将日志写入到缓存队列里，需要加锁

4.2 日志什么时候写入磁盘

引入双缓存机制：两个缓存队列。

日志写满一个缓存队列的话，才去notify 日志读取线程将日志从缓存队列中取出然后写入，然后下一条日志写到另外一个缓存队列中去。

而不是一个日志写到缓存队列中就通知线程进行日志读取。

实际做法原理：使用多个大数组缓冲区作为日志缓冲区，多个大数组缓冲区以双循环链表方式连接，并使用两个指针p1和p2指向链表两个节点，分别用以生成数据、与消费数据

生产者可以是多线程，共同持有p1来生产数据，消费者是一个后台线程，持有p2去消费数据

4.3 如果缓存队列快满了（还未满），导致日志长时间未写入

日志写线程：notify 唤醒 + 超时唤醒

4.4 程序崩溃了，日志没有及时写入

使用gdb，打开-g，可以产生coredump，通过coredump方式