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混入日志

本文通过应用中天天都见得到的日志打印谈起,聊聊封装隐藏,性能优化,惰性求值,消除重复的技术实践。

延迟评估

Eliminate Effects Between Unrelated Things.

远古时代

这是早期日志打印的方式。

if (logger.isLoggable(Level.INFO)) {
  logger.info("problem:" + getDiagnostic());
}

这个实现存在如下一些问题:

  • 重复的「样板代码」,并且散乱到程序的各个角落;
  • logger.debug之前,首先要logger.isLoggableLogger暴露了太多的状态逻辑,违反了LoD(Law of Demeter)

应用LoD

logger.info("unexpect problem: {}", getDiagnostic());

这样的设计虽然将状态的查询进行了封装,但依然存在一个严重的性能问题。即使日志开关关闭,getDiagnostic都将被调用;如果它是一个耗时、昂贵的操作,将严重地消耗系统性能。

使用Java8

灵活地应用Lambda惰性求值的特性,可以很漂亮地解决这个问题。

public void log(Level level, Supplier supplier) {
  if (isLoggable(level)) {
    log(supplier.get());
  }
}

public void debug(Supplier supplier) {
  log(Level.DEBUG, supplier);
}

public void info(Supplier supplier) {
  log(Level.INFO, supplier);
}

...

用户的代码也更加简洁,省略了那些重复的样板代码。

logger.info(() -> "problem:" + getDiagnostic());

使用Scala: call-by-name

使用Java8 Lambda时,() ->的语法显得有点怪异;如果使用Scala,可以使用by-name机制进一步提高表达力。

def log(level: Level, msg: => String) {
  if (isLoggable(level)) {
    log(msg)
  }
}

def debug(msg: => String) {
  log(DEBUG, msg)
}

def info(msg: => String) {
  log(INFO, msg)
}
logger.info(s"problem: ${getDiagnostic()}");

s"problem: ${getDiagnostic()}"语句并非在logger.info展开计算,它被延迟直至被apply的时候才真正地被评估和计算。

复用代码

DRY: Don’t Repeat Youself

用户空间

再将目光投放到Java应用,当每次要使用Logger时,都需要搬迁import语句,并定义logger的静态字段,这样的重复结构很容易通过Copy-Paste产生。

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class Application {
  private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Application.class);

  public void run() {
    logger.trace("start run");
  }
}

消除重复

使用Scala可以定义Logging的特质,以便消除重复。

import org.slf4j.{Logger, LoggerFactory}

trait Logging {
  val loggerName = this.getClass.getName
  lazy val logger: Logger = LoggerFactory.getLogger(loggerName)

  def trace(msg: => String) {
    if (logger.isTraceEnabled())
      logger.trace(msg)
  }

  def info(msg: => String) {
    if (logger.isTraceEnabled())
      logger.trace(msg)
  }

  ...
}

混入特质

应用程序可以通过混入Logging,自动得到日志打印的各个接口。

class Main extends App with Logging {
  info("starting...")
}