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原文
在容器打印日志到控制台阻塞的排障的时候看到一个观点：
把日志打印到控制台要比打印到文件慢，而且是非常慢。
log4j2 和 logback 的两个 issue 官方也提到了这一点（见 LOG4J2-2239、LOGBACK-1422）。
那么为何输出到控制台慢？有何办法加速呢？问题要从三个角度来分别回答：
linux 的 stdout 角度
Java 程序角度
docker 容器角度
stdout 角度
写到控制台其实就是写到 stdout，更严格的说应该是 fd/1。Linux 操作系统将 fd/0、fd/ 1 和 fd/ 2 分别对应 stdin、stdout 和 stdout。
那么问题就变成为何写到 stdout 慢，有何优化办法？
造成 stdout 慢的原因有两个：
你使用的终端会拖累 stdout 的输出效率
stdout 的缓冲机制
在 SO 的这个问题中：Why is printing to stdout so slow? Can it be sped up?，这回答提到打印到 stdout 慢是因为终端的关系，换一个快速的终端就能提升。这解释了第一个原因。
stdout 本身的缓冲机制是怎样的？Stdout Buffering 介绍了 glibc 对于 stdout 缓冲的做法：
当 stdout 指向的是终端的时候，那么它的缓冲行为是 line-buffered，意思是如果缓冲满了或者遇到了 newline 字符，那么就 flush。
当 stdout 没有指向终端的时候，那么它的缓冲行为是 fully-buffered，意思是只有当缓冲满了的时候，才会 flush。
其中缓冲区大小是 4k。下面是一个总结的表格“GNU libc (glibc) uses the following rules for buffering”:
Stream
Type
Behavior
stdin
input
line-buffered
stdout (TTY)
output
line-buffered
stdout (not a TTY)
output
fully-buffered
stderr
output
unbuffered
那也就是说当 stdout 指向一个终端的时候，它采用的是 line-buffered 策略，而终端的处理速度直接影响到了性能。
同时也给了我们另一个思路，不将 stdout 指向终端，那么就能够用到 fully-buffered，比起 line-buffered 能够带来更大提速效果（想想极端情况下每行只有一个字符）。
我写了一段小代码来做测试（gist）。先试一下 stdout 指向终端的情况：
$ javac ConsolePrint.java
$ java ConsolePrint 100000
…
lines: 100,000
System.out.println: 1,270 ms
file: 72 ms
/dev/stdout: 1,153 ms
代码测试了三种用法：
System.out.println 指的是使用 System.out.println 所花费的时间
file 指的是用 4k BufferedOutputStream 写到一个文件所花费的时间
/dev/stdout 则是同样适用 4k BufferedOutputStream 直接写到 /dev/stdout 所花费的时间
发现写到文件花费速度最快，用 System.out.println 和写到 /dev/stdout 所花时间在一个数量级上。
如果我们将输出重定向到文件：
$ java ConsolePrint 100000 > a
$ tail -n 5 a
…
System.out.println: 920 ms
file: 76 ms
/dev/stdout: 31 ms
则会发现 /dev/stdout 速度提升到 file 一个档次，而 System.out.println 并没有提升多少。之前不是说 stdout 不指向终端能够带来性能提升吗，为何 System.out.println 没有变化呢？这就要 Java 对于 System.out 的实现说起了。
Java 程序角度
下面是 System 的源码：
public final static PrintStream out = null;
…
private static void initializeSystemClass() {
FileOutputStream fdOut = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);
setOut0(newPrintStream(fdOut, props.getProperty(“sun.stdout.encoding”)));
}
…
private static native void setOut0(PrintStream out);
…
private static PrintStream newPrintStream(FileOutputStream fos, String enc) {
…
return new PrintStream(new BufferedOutputStream(fos, 128), true);
}
可以看到 System.out 是 PrintStream 类型，下面是 PrintStream 的源码：
private void write(String s) {
try {
synchronized (this) {
ensureOpen();
textOut.write(s);
textOut.flushBuffer();
charOut.flushBuffer();
if (autoFlush && (s.indexOf(‘\n’) >= 0))
out.flush();
}
} catch (InterruptedIOException x) {
Thread.currentThread().interrupt();
} catch (IOException x) {
trouble = true;
}
}
可以看到：
System.out 使用的缓冲大小仅为 128 字节。大部分情况下够用。
System.out 开启了 autoFlush，即每次 write 都会立即 flush。这保证了输出的及时性。
PrintStream 的所有方法加了同步块。这避免了多线程打印内容重叠的问题。
PrintStream 如果遇到了 newline 符，也会立即 flush（相当于 line-buffered）。同样保证了输出的及时性。
这解释了为何 System.out 慢的原因，同时也告诉了我们就算把 System.out 包到 BufferedOutputStream 里也不会有性能提升。
Docker 容器角度
那么把测试代码放到 Docker 容器内运行会怎样呢？把 gist 里的 Dockerfile 和 ConsolePrint.java 放到同一个目录里然后这样运行：
$ docker build -t console-print .
$ docker run -d –name console-print console-print 100000
$ docker logs –tail 5 console-print
…
lines: 100,000
System.out.println: 2,563 ms
file: 27 ms
/dev/stdout: 2,685 ms
可以发现 System.out.println 和 /dev/stdout 的速度又变回一样慢了。因此可以怀疑 stdout 使用的是 line-buffered 模式。
为何容器内的 stdout 不使用 fully-buffered 模式呢？下面是我的两个猜测:
不论你是 docker run - t 分配 tty 启动，还是 docker run - d 不非配 tty 启动，docker 都会给容器内的 stdout 分配一个 tty。
因为 docker 的 logging driver 都是以“行”为单位收集日志的，那么这个 tty 必须是 line-buffered。
虽然 System.out.println 很慢，但是其吞吐量也能够达到~40,000 lines/sec，对于大多数程序来说这不会造成瓶颈。
参考文档
Standard output (stdout)
Stdout Buffering
