muduo异步日志总结

muduo中的日志是指诊断日志，即通常用于故障诊断和追踪的日志，便于服务器发生故障时的线索追踪，是网络库中很重要的一个部分。
在总结异步日志之前，首先应该清楚什么是异步日志？与同步日志又有什么区别？

同步日志与异步日志

同步日志：网络IO线程或业务线程直接向磁盘文件中写日志信息，只有等一条日志消息写完之后才能执行后续的程序。同步日志容易阻塞在磁盘IO上，效率较低且影响服务器性能，应尽量避免在服务器中多次使用磁盘IO。

异步日志：网络IO线程或业务线程产生日志消息时，用一个缓冲区储存起来，等到合适的时机，用一个后台线程统一将日志消息写入磁盘文件中。异步日志避免了在网络IO线程或业务线程中阻塞在磁盘IO中，因此也称为非阻塞日志。

看了同步日志和异步日志的概念之后，使用异步日志的原因也很清晰了。异步日志避免了网络IO线程和业务线程中的磁盘IO，只在后台线程中使用了一次磁盘IO，大大提升了服务器的响应性能和日志信息的处理效率。

muduo日志库的实现思想

muduo日志库分为前端和后端两个部分，前端负责将生成的日志消息储存到缓冲区中，后端负责将缓冲区的日志消息写入到磁盘文件中。
为了实现前端、后端的异步操作，同时避免前端每次生成日志消息都唤醒后端线程，从而提高日志处理效率，muduo日志库采用的是双缓冲技术，其实现思想为：准备两块缓冲区（记为buffer A、buffer B），前端负责往buffer A中写日志消息，后端负责将buffer B中的日志消息写入磁盘文件。当buffer A写满之后，后端线程中会交换buffer A和buffer B，让前端往buffer B中写入日志消息，后端将buffer A中的日志消息写到磁盘文件中，如此往复。同时，为了及时将生成的日志消息写入文件，便于管理者分析日志消息，即使buffer A未满，日志库也会每3秒执行交换写入操作。

总结，muduo日志库的优点为：避免了前端每生成一条日志消息就传送给后端，而是将多条日志消息拼成一个大buffer传送给后端线程，相当于批量处理，减少了后端线程的唤醒频率，降低了服务器开销。

muduo日志库关键代码分析

muduo实现异步日志的类是AsyncLogging.h，声明的相关变量如下：

typedef muduo::FixedBuffer<LargeBuffer> Buffer; //大小为4MB的缓冲区
typedef std::unique_ptr<Buffer> BufferPtr;  //缓冲区指针
typedef std::vector<BufferPtr> BufferVector;

muduo::MutexLock mutex_;  //互斥锁，用于保证前端、后端的线程安全
muduo::Condition cond_;  //条件变量
BufferPtr currentBuffer_; //当前缓冲指针
BufferPtr nextBuffer_;  //预备缓冲指针
BufferVector buffers_;  //储存已填满的缓冲，并移交给后端

前端的关键实现代码如下：

void AsyncLogging::append(const char* logline, int len)//向当前缓冲区中添加日志消息，如果当前缓冲区放不下了，那么就把当前缓冲区放到前端缓冲区队列中
{
   
    muduo::MutexLockGuard lock(mutex_);//用锁来保持同步
    if (currentBuffer_->avail() > len)//如果当前缓冲区还能放下当前日志消息
    {
   
        currentBuffer_->append(logline, len);