奇妙的双缓冲机制写日志（Java实现）

写日志面临的问题

写日志在Web程序中是一个十分基础与常见的需求，其对性能的要求很高。主要需要处理以下问题：

多线程并发，需要保证顺序性。

高配IO操作，但IO操作相比其他指令耗时长，性能低。

即一方面需要面对程序端高配的日志写请求，一方面需要受限于系统磁盘相对缓慢写入文件，应该如何处理呢。

双缓冲区

因此，引入双缓冲区机制，一个缓冲区存储应用程序端发送的日志，按照时间顺序依次存储；另一个缓冲区负责向低层磁盘发送写文件请求。

写文件请求执行相对较慢，因此当写文件执行完毕后，通知管理程序，此时可以将另一个缓冲区内容写入磁盘了。

双缓冲区的奇妙之处就在于，两个缓冲区的交换，是通过交换指针来实现的，非常的高效。

部分实现代码如下（其他部分逻辑代码已省略）。

// 负责接收应用程序发来的日志 LinkedList currentBuffer = new LinkedList<>(); // 负责将数据同步到磁盘 LinkedList syncBuffer = new LinkedList<>();

public void log(String content) { // 加锁保证第一个缓冲区 synchronized(this) { // 将log写入内存缓冲中，这里不会直接刷入磁盘文件 currentBuffer.add(content); } // 将缓冲区中的内容刷到磁盘 logSync(); }

private void logSync() { synchronized(this) { // 当前在刷内存缓冲到磁盘中去 if (isSyncRunning) { // 判断是否第二个缓冲区还在刷 while (isSyncRunning) { try { // 释放锁，即允许第一个缓冲区继续接收日志缓存, 然后等待被唤醒 wait(2000); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } // 此时没有人在写磁盘 } // 交换缓冲区指针 setReadyToSync(); // 设置当前正在同步到磁盘的标志位 isSyncRunning = true; } // 刷磁盘,性能最低，不能加锁 logBuffer.flush(); synchronized(this) { // 同步完磁盘之后，将标志位复位 isSyncRunning = false; // 唤醒其他等待刷磁盘的线程 notifyAll(); } }

public void setReadyToSync() { LinkedList tmp = currentBuffer; currentBuffer = syncBuffer; syncBuffer = tmp; }

奇妙之处

两个缓冲区各自处理，互不干扰

两个缓冲区很好的解决了应用程序的“快速、多线程”与IO操作的“缓慢，单线程”的矛盾。应该说，引入双缓冲区是一个显而易见的方式。

缓冲区交换

通过交换指针的方式实现两个缓冲区的功能互换，十分巧妙，令人称赞。

总结

你知道吗？电视机里也在用着双缓冲机制

任务调度 多线程

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