是否可以在 String.format 中预编译格式字符串?(或者做任何其他事情来加快格式化日志的速度?

众所周知,String.format() 的性能很糟糕。在我的典型案例中,我看到了很大的可能改进(可能非常常见)。我多次打印相同的数据结构。让我们想象一下这样的结构:“x:%d y:%d z:%d”。我预计String.format()的主要问题是它必须始终解析格式化字符串。我的问题是:是否有一些现成的类,只允许读取一次格式化字符串,然后在变量参数填充时允许快速给出字符串?用法应如下所示:

PreString ps = new PreString("x:%d y:%d z:%d");
String s;
for(int i=0;i<1000;i++){
    s = ps.format(i,i,i); 
}

我知道这是可能的 - 以下是我的快速和肮脏的例子,它做了我正在谈论的事情,并且在我的机器上大约快了10倍:

public interface myPrintable{
    boolean isConst();
    String prn(Object o);
    String prn();
}

public class MyPrnStr implements myPrintable{
    String s;
    public MyPrnStr(String s){this.s =s;}
    @Override public boolean isConst() { return true; }
    @Override public String prn(Object o) { return s; }
    @Override public String prn() { return s; }
}

public class MyPrnInt implements myPrintable{
    public MyPrnInt(){}
    @Override  public boolean isConst() { return false; }
    @Override  public String prn(Object o) { return String.valueOf((Integer)o);  }
    @Override  public String prn() { return "NumMissing";   }
}

public class FastFormat{
    myPrintable[]      obj    = new myPrintable[100];
    int                objIdx = 0;
    StringBuilder      sb     = new StringBuilder();

    public FastFormat() {}

    public void addObject(myPrintable o) {  obj[objIdx++] = o;   }

    public String format(Object... par) {
        sb.setLength(0);
        int parIdx = 0;
        for (int i = 0; i < objIdx; i++) {
            if(obj[i].isConst()) sb.append(obj[i].prn());
            else                 sb.append(obj[i].prn(par[parIdx++]));
        }
        return sb.toString();
    }
}

它是这样使用的:

FastFormat ff = new FastFormat();
ff.addObject(new MyPrnStr("x:"));
ff.addObject(new MyPrnInt());
ff.addObject(new MyPrnStr(" y:"));
ff.addObject(new MyPrnInt());
ff.addObject(new MyPrnStr(" z:"));
ff.addObject(new MyPrnInt());
for (int i = 0; i < rpt; i++) {
    s = ff.format(i,i,i);
}

当我比较

long beg = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < rpt; i++) {
    s = String.format("x:%d y:%d z:%d", i, i, i);
}
long diff = System.nanoTime() - beg;

对于 1e6 迭代,预格式化将结果提高约 10 倍:

time [ns]: String.format()     (+90,73%)  3 458 270 585 
time [ns]: FastFormat.format() (+09,27%)    353 431 686 

[编辑]

正如Steve Chaloner所回答的那样,有一个MessageFormat正在做我想要的事情。所以我尝试了代码:

MessageFormat mf = new MessageFormat("x:{0,number,integer} y:{0,number,integer} z:{0,number,integer}");
Object[] uo = new Object[3];
for (int i = 0; i < rpt; i++) {
    uo[0]=uo[1]=uo[2] = i;
    s = mf.format(uo);
}

而且它的速度只有2倍。不是我希望的10倍。再次查看 1M 迭代的测量值 (JRE 1.8.0_25-b18 32 位):

time [s]: String.format()     (+63,18%)  3.359 146 913 
time [s]: FastFormat.format() (+05,99%)  0.318 569 218 
time [s]: MessageFormat       (+30,83%)  1.639 255 061 

[编辑2]

正如Slanec所回答的那样,有org.slf4j.helpers.MessageFormatter。(我试过库版本slf4j-1.7.12)

我确实尝试过比较代码:

Object[] uo2 = new Object[3];
beg = System.nanoTime();
for(long i=rpt;i>0;i--){
    uo2[0]=uo2[1]=uo2[2] = i;
    s = MessageFormatter.arrayFormat("x: {} y: {} z: {}",uo2).getMessage();
}

在上面的[编辑]一节中给出了MessageFormat的代码。我确实得到了以下循环100万次的结果:

Time MessageFormatter [s]: 1.099 880 912
Time MessageFormat    [s]: 2.631 521 135
speed up : 2.393 times

所以到目前为止,MessageFormatter是最好的答案,但我的简单例子仍然快一点......那么,任何现成的更快的库提案?


答案 1

这听起来像你想要消息格式

从文档中:

下面的示例创建一个可以重复使用的 MessageFormat 实例:

 int fileCount = 1273;
 String diskName = "MyDisk";
 Object[] testArgs = {new Long(fileCount), diskName};

 MessageFormat form = new MessageFormat(
     "The disk \"{1}\" contains {0} file(s).");
 System.out.println(form.format(testArgs));

答案 2

如果你正在寻找一个快速的实现,你需要在JDK之外寻找。无论如何,您可能都使用slf4j进行日志记录,因此让我们看一下它的MessageFormatter

MessageFormatter.arrayFormat("x:{} y:{} z:{}", new Object[] {i, i, i}).getMessage();

在我的机器上(以及一个粗糙且有缺陷的微型板架标记),它比你的班级慢1/6左右,比或快5-10倍。FastFormatString::formatMessageFormat