面试二十七、异步的日志

server/2024/10/22 11:12:55/

日志消息的写入操作在一个独立的线程中进行，而不是在调用log函数的主线程中进行。这意味着主线程可以继续执行其他任务，而不需要等待日志消息写入完成。这提高了程序的性能和响应速度，特别是在日志写入操作耗时较长的情况下。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <queue>
#include <atomic>class AsyncLogger {
public:AsyncLogger(const std::string& filename) : logFile(filename, std::ios::out | std::ios::app), isRunning(true), logThread(&AsyncLogger::processLogs, this) {if (!logFile.is_open()) {throw std::runtime_error("Failed to open log file.");}}~AsyncLogger() {{std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);isRunning = false;condVar.notify_all();}logThread.join();}void log(const std::string& message) {std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);logQueue.push(message);condVar.notify_all();}private:void processLogs() {while (isRunning || !logQueue.empty()) {std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);condVar.wait(lock, [this]() { return !logQueue.empty() || !isRunning; });while (!logQueue.empty()) {logFile << logQueue.front() << std::endl;logQueue.pop();}}}std::ofstream logFile;std::atomic<bool> isRunning;std::thread logThread;std::queue<std::string> logQueue;std::mutex mutex;std::condition_variable condVar;
};int main() {try {AsyncLogger logger("async_log.txt");logger.log("Log message 1");logger.log("Log message 2");logger.log("Log message 3");std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 模拟其他工作logger.log("Log message 4");// 等待一段时间以确保所有日志都被处理std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));} catch (const std::exception& e) {std::cerr << "Exception: " << e.what() << std::endl;}return 0;
}

代码解释

AsyncLogger类：管理异步日志记录功能。
- logFile：日志文件流，用于写入日志消息。
- isRunning：标志异步日志线程是否运行。
- logThread：处理日志消息的线程。
- logQueue：存储待写入的日志消息。
- mutex：保护共享数据的互斥量。
- condVar：条件变量，用于线程间通信。
构造函数和析构函数：
- 构造函数打开日志文件并启动日志线程。
- 析构函数关闭日志线程并确保所有日志消息都被处理。
log函数：将日志消息添加到队列中，并通知日志线程有新消息需要处理。
processLogs函数：日志线程运行的函数，不断从队列中取出日志消息并写入日志文件。