一、前言

今天沒事干的時候，無意間點到了一個System.out.println()中的println()方法，一個閃亮的關鍵字沖擊著我的眼睛。

不知道大家知不知道，那就是加鎖的synchronized。但凡有鎖的地方肯定會性能是有損耗的，當然得在并發的情況下！

synchronized在JDK8還是6之后進入了鎖升級概念：無鎖--->偏向鎖--->自旋鎖--->輕量級鎖--->重量級鎖

「輕量級鎖和偏向鎖通常不涉及內核態切換」

「在到重量級鎖時涉及到用戶態和內核態的切換，很影響性能的！」

有興趣的可以自己研究一下synchronized的鎖升級和降級！

下面我們回歸正題，看一下這個System.out.println()！

二、源碼和分析

網上文章很多，大家想看System和out的詳細解讀，可以去看看哈，這里主要看一下println()這個方法的源碼！

public void println(Object x) {
    String s = String.valueOf(x);
    synchronized (this) {
        print(s);
        newLine();
    }
}

我們以傳進來的是Object對象為例，其他類型比這個少了一個轉化為String在輸出！

這種方式通常被稱為對象級別的鎖，因為它是以對象為粒度進行同步的！

print(s);newLine();這兩個操作在同一時間只被一個線程執行，以防止輸出的內容被多個線程交織在一起，導致輸出混亂。

這種同步是為了保證輸出的可見性和一致性。當然也帶來了性能的損耗，一般情況不會引起線程阻塞，當多個線程嘗試同時訪問同一個控制臺輸出時，由于控制臺輸出的同步性質，可能會導致線程競爭鎖，從而導致程序響應慢！

當然在沒有并發的場景中，使用一下也沒什么，切記不要在輸出里面加上大量的運算和轉換邏輯。

「但是為了不給后期埋雷，咱們還是盡量不要使用?！?/p>

「可以使用專門的日志框架，如Log4j、Logback等，它們提供了更靈活的日志記錄和輸出控制?！?/p>

我們在查看一下：newLine()

我們會發現它也是一個加鎖的方法！

private void newLine() {
    try {
        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()也是有鎖的！

void flushBuffer() throws IOException {
    synchronized (lock) {
        ensureOpen();
        if (nextChar == 0)
            return;
        out.write(cb, 0, nextChar);
        nextChar = 0;
    }
}

我們在看一下ensureOpen()方法，然后一直點就會發現 write(String chars, int start, int count)也是加著鎖的！

所以我們還是不要輕易在項目中使用哈，「咱們還是使用日志框架」，還能有不用的日志級別打印，多香！

每天一個小技巧哈！

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、缺點和方案

1、缺點

性能問題

使用 System.out.println() 輸出信息到控制臺通常比內存操作和計算操作慢得多。這是因為控制臺輸出涉及到文件I/O操作，需要將數據寫入控制臺。在高性能的應用程序中，頻繁的輸出會導致程序的性能下降，特別是在大規模數據處理和高并發情況下。

缺乏日志級別

System.out.println() 不支持不同的日志級別（如DEBUG、INFO、ERROR等），因此無法將輸出信息分類為不同的重要性。在生產環境中，通常需要能夠根據日志級別過濾和記錄信息。

無法集中管理日志

System.out.println() 輸出的信息通常散落在代碼的各個地方，不容易集中管理。在實際應用中，通常需要將日志集中存儲和管理，以便日后的監控、分析和故障排查。

2、方案

我們上面也是說了，這里在強調一遍哈：

建議使用專門的日志框架來管理和控制日志輸出，一些流行的 Java 日志框架包括：Log4j、Logback、SLF4J...

四、總結

雖然 System.out.println() 在快速測試和學習階段很有用，但在實際的應用程序中，頻繁使用它可能會導致一系列問題。

因此，建議在生產環境中使用專門的日志框架來管理和控制日志輸出，以便更好地滿足應用程序的需求，并提高代碼的可維護性和可擴展性。