一、背景

最近几个业务遇到服务假死的情况,通过排查,我们发现是因为业务在线上使用了日志框架的ConsoleAppender所致

请尊重作者劳动成果,转载请标明原文链接:https://www.cnblogs.com/waterystone/p/11170540.html

二、排查过程

2.1 被block线程的堆栈

我们跟进后通过jsack把线程的堆栈打出来,发现大量线程被同一把monitor锁block住了(at org.apache.logging.log4j.core.layout.TextEncoderHelper.copyDataToDestination),其中一个完整的线程堆栈如下:

通过堆栈我们可以看到,线程执行到TextEncoderHelper.copyDataToDestination()时,需要获取一把OutputStreamManager对象的锁,但这个锁被其他线程锁住了。源码如下(注:OutputStreamManager是ByteBufferDestination的子类):

2.2 获取锁的线程的堆栈

那么这把锁被哪个线程锁住了呢?这个线程又在干什么呢?进一步排查,获取该锁的线程堆栈如下:

我们发现,业务线程在使用ConsoleAppender打印日志时,需要同步获取到OutputStreamManager对象的monitor锁,然后同步调用PrintStream.write() → BufferedOutputStream.write() → FileOutputStream.write() ,接着flush(),等写到Console成功后,才会释放锁,而其他需要获取该锁的业务线程在此期间只能阻塞等待。其调用时序如下:

2.3 console日志性能分析

从前两步我们看到,在打印console日志时,需要先获取到OutputStreamManager对象的monitor锁,然后同步调用PrintStream.write() → BufferedOutputStream.write() → FileOutputStream.write() ,接着flush(),等写到Console成功后,才会释放锁。这期间其他打印console日志的线程都要被该monitor锁block住

那么我们就有理由怀疑同步块中调用这些write()操作效率太低,从而导致大量其他业务线程被block住。通过官网查证,打印console日志,效率还真不是一般的低!!!如下所示:

三、AsyncLogger

从以上分析我们可以看到,业务通过同步Logger使用ConsoleAppender时会阻塞业务线程其实通过同步Logger使用RollingRandomAccessFileAppender也会阻塞业务线程,只不过其同步块的处理效率更高些而已。那么有没有其他更高效的解决方案呢?有!AsyncLogger!!!

log4j2框架通过引入高性能环形消息队列框架Disruptor,将打印日志操作异步化,解除对业务线程的同步阻塞,极大加快业务线程的响应时间

详细信息参考官网:https://logging.apache.org/log4j/2.x/manual/async.html

其工作时序如下:

从上图可以看出,业务线程在使用AsyncLogger打印日志时,将日志消息放到disruptor的环形队列后即返回,这里也不会涉及到锁的同步竞争,极大加快了业务线程的响应时间。Disruptor会有一个专门的线程池来负责监听环形队列的消息事件,并将其落地。

AsyncLogger具有超强的性能,官方数据如下:


3.1 如何接入

AsyncLogger这么好用,如何接入呢?

1)在log4j2框架下,额外引入disruptor。

<dependency>
<groupId>com.lmax</groupId>
<artifactId>disruptor</artifactId>
<version>3.4.2</version>
</dependency>

2)log4j2.xml配置成如下方式:

<Loggers>
<!-- 将spring日志设置成info -->
<AsyncLogger name="org.springframework" level="ERROR" includeLocation="true" /> <asyncRoot level="INFO" includeLocation="true">
<AppenderRef ref="INFO" />
<AppenderRef ref="WARN" />
<AppenderRef ref="ERROR" />
</asyncRoot>
</Loggers>

四、总结

  • 线上业务,严禁使用ConsoleAppender
  • 线上业务,强烈推荐AsyncLogger
  • 线上业务,可以使用同步Logger,但不推荐。以性能较高的RollingRandomAccessFileAppender为例,其在打印日志时同样也需要获取RollingRandomAccessFileManager对象的monitor锁,只不过该同步块中的处理效率较高,不像OutputStreamManager锁块那么低效而已。

看到这里,你还有什么理由使用ConsoleAppender呢???还有什么理由不使用AsyncLogger呢?!

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