我可以在String.format中预编译格式字符串吗？(或者做任何其他事情来使格式化日志更快？)

Question

众所周知,String.format()的性能很糟糕.我看到我的(可能很常见的)典型案例有很大的改进.我多次打印相同的数据结构.让我们想象一下像"x:%dy:%dz:%d"这样的结构.我希望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允许只读取一次格式化字符串然后允许在变量参数填充时快速给出字符串？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,它正在我正在谈论的事情,并且在我的机器上快约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);
}

当我比较时

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,预格式化可以将结果提高〜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回答的那样,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);
}

它只有2倍才更快.不是我希望的因子10.再看一下1M迭代的测量值(JRE 1.8.0_25-b18 32bit):

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 

[EDIT2]

正如Slanec回复的那样,有org.slf4j.helpers.MessageFormatter.(我试过库版slf4j-1.7.12)

我确实试过比较代码:

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();
}

使用上面[EDIT]部分中给出的MessageFormat代码.我确实获得了以下结果,以便循环1M次:

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,但我的简单示例仍然快一点......那么任何现成的更快的库提案？

Answer 1

听起来你想要MessageFormat

从文档:

以下示例创建可重复使用的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));

Answer 2

如果您正在寻找快速实现，则需要将目光投向 JDK 之外。无论如何，您可能会使用slf4j进行日志记录，所以让我们看看它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基准测试），它比你的FastFormat类慢大约 1/6，比 或 快大约 5-10String::format倍MessageFormat。