内测022:优化消息格式化

#Quiz #Formatter #String #Jvm

@陈宝仪 / 2020-09-01 / CC-BY-SA-3.0

1.问题起源与描述

当使用logback做为slf4j-api的实现端打印日志时，我们通过async-profiler 发现logback做类似 logger.info("{} {}", value1, value2)这样的log解析时的内存分配以及性能存在瓶颈. 具体的解析代码见MessageFormatter.arrayFormat.

我们要实现一个高效的O(n)复杂度的算法替换MessageFormatter.arrayFormat. 需要实现的方法定义如下，

	public String format(String str, Object[] args)

2.具体的答题要求

1. 当str为null时, 返回null. format(null, new Object[]{"a"})返回null
2. 当args为null或者args.length < pattern length时. format("{} {} {a}", null)返回{null} {null} {a}
3. 当str不存在{}等pattern时，直接返回str. format("abc", new Object[]{"a"})返回abc
4. 可能存在嵌套括号. format("{{}}", new Object[]{"a"})返回{a}
5. 使用\进行{, }的转义. format("\\{\\}", new Object[]{"a"})返回{}
6. 使用\转义\自身. format("\\\\", new Object[]{"a"})返回\
7. 可能仅存在{或者}. format("{c", new Object[]{"a"})返回{c

更多测试用例参见MessageFormatterTest，部分示例如下。

format(null, new Object[]{"a"}) return null
format("{} {} {a}", null) return "{null} {null} {a}"
format("{} {} {a}", new Object[]{"b"}) return "{b} {null} {a}"
format("{} {} {a}", new Object[]{"b", "c", "d"}) return "{b} {c} {a}"
format("abc", new Object[]{"a"}) return "abc"
format("{{}}", new Object[]{"a"}) return "{a}"
format("\\{\\}", new Object[]{"a"}) return "{}"
format("\\{}", new Object[]{"a"}) return "{}"
format("\\\\", new Object[]{"a"}) return "\"
format("{c", new Object[]{"a"}) return "{c"

3.答题建议

• clone或fork成自己的repository
• 实现src/main/java/com/moilioncircle/message/formatter/MessageFormatter中的format方法
• 通过src/test/java/com/moilioncircle/message/formatter/MessageFormatterTest进行测试
• 如果clone到本地，可以使用 mvn clean package 进行测试
• 如果fork到github，可以Pull Request，进行测试

4.内存分配对比图

• 优化之前

• 优化之后

5.参考资料

• https://github.com/moilioncircle/message-formatter
• https://github.com/jvm-profiling-tools/async-profiler
• https://github.com/qos-ch/slf4j/blob/master/slf4j-api/src/main/java/org/slf4j/helpers/MessageFormatter.java#L179

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※ 我们的征途是星辰大海 ※

题图：时代战士——克赛，前来拜访！这是80年代的经典记忆之一。