【性能优化点滴】odygrd/quill 中一个简单的标记位作用--降低 IO 次数
在 StreamSink 类中，成员变量 _write_occurred 的作用是 跟踪自上次刷新（Flush）以来是否有写入操作发生，其核心目的是 优化 I/O 性能。以下是详细解析：
_write_occurred 的作用
1. 避免不必要的刷新（Flush）
- 机制：
当write_log方法（日志写入）被调用时，_write_occurred会被设为true；
当flush_sink方法（主动刷新）被调用时，仅在_write_occurred为true时执行实际的fflush操作，随后将其重置为false。 - 优化意义：
避免在无新日志写入时频繁调用fflush（系统调用），减少 I/O 开销。
2. 状态跟踪
- 写入标记：
记录自上次刷新后是否有新数据写入缓冲区。若未写入，跳过刷新操作。 - 示例场景：
若连续多次调用flush_sink但无新日志写入，只有第一次会真正执行fflush。
代码流程解析
写入日志时
void write_log(..., std::string_view log_statement) override {
// ... 写入日志到文件
safe_fwrite(...); // 实际写入操作
_write_occurred = true; // 标记有写入发生
}
- 写入后必标记：无论日志内容是否为空，只要调用
write_log即标记为true。
主动刷新时
void flush_sink() override {
if (!_write_occurred || !_file) {
return; // 无写入或文件未打开时直接返回
}
flush(); // 执行实际刷新
}
void flush() {
_write_occurred = false; // 重置标记
fflush(_file); // 系统调用刷新缓冲区
}
- 条件刷新：仅在确实有写入时调用
fflush，避免无意义刷新。
设计必要性
性能优化
| 场景 | 无 _write_occurred | 有 _write_occurred |
|---|---|---|
| 高频写入 | 每次 flush 触发 fflush，I/O 压力大 | 仅在必要时触发 fflush，减少系统调用 |
| 低频写入 | 多余的 fflush 浪费 CPU 周期 | 无写入时跳过 fflush，节省资源 |
资源保护
- 文件句柄有效性：
若文件被意外关闭（如_file变为nullptr），flush_sink会直接返回，避免操作无效指针。
典型应用场景
1. 日志批量写入
// 连续写入多条日志
sink.write_log(...); // _write_occurred = true
sink.write_log(...); // _write_occurred = true
sink.flush_sink(); // 实际刷新，重置 _write_occurred = false
sink.flush_sink(); // 直接返回（无新写入）
2. 定时刷新策略
// 定时器每 1 秒触发刷新
void on_timer() {
sink.flush_sink(); // 仅当 1 秒内有新写入时刷新
}
扩展：fflush 的成本
- 系统调用开销：
fflush会触发用户态到内核态的上下文切换，频繁调用可能成为性能瓶颈。 - 磁盘 I/O 延迟：
强制将缓冲区数据写入磁盘，涉及物理写操作，延迟较高。 - 优化平衡：
通过_write_occurred减少fflush次数，在 数据安全性（及时持久化）和 性能 之间取得平衡。
总结
_write_occurred 是一个轻量级的状态标志，通过简单的布尔值跟踪写入状态，实现了：
- 减少冗余 I/O 操作：避免无数据时的无效刷新。
- 降低系统调用开销：提升高吞吐场景下的性能。
- 保护资源：防止操作无效文件指针。
它是高性能日志库中常见的优化手段之一，尤其适用于需要平衡实时性和吞吐量的场景。
感触：对于一些好的三方库，还是有很多值得我们学习借鉴的知识点的，需要我们多想多思考多问一个为什么