System.out.println() vs Logger

Dec 01, 2021

보통 로깅을 위해서 System.out.println() 보다는 logback 이나 log4j 같은 로깅 프레임워크를 사용하는 것이 좋다고 한다.

로깅 프레임워크를 사용하면 로깅 레벨을 설정할 수 있다는 점이 좋다고는 알고 있지만 성능상으로도 더 좋다고 하는데 그게 진짜일까?

둘 다 입출력을 위해 i/o 작업이 발생하는데 왜 System.out.println()이 성능상 떨어진다고 할까? 한번 알아보도록 하자.

System.out.println()

System.out.println 은 정확히 코드를 열어보게 되면 System이라는 final 클래스에 있는 out이라는 변수명을 가진 PrintStream 객체의 println 이라는 메소드를 뜻한다.
println이라는 메소드는 오버로딩이 많이 되어있는 메소드인데 보는바와 같이 동기화를 위해 synchronized 키워드를 많이 사용을 하고 라인 단위로 flush를 한다.

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이는 곧 동기화를 위해 오버헤드가 많이 발생한다는 뜻이다. 즉 작업이 순차적으로 진행되어야 하기에 콘솔에 출력을 완료할 때까지 다음 작업은 block된 상태로 대기하고 있어야한다.

logger로 사용되는 다양한 로깅 프레임워크가 존재한다. 기본적으로 SLF4J라는 다양한 로깅 프레임워크들에 대한 공용 인터페이스(Facade)가 존재하고 이들의 구현체인 log4j, logback, log4j2 등의 로깅 프레임워크가 존재한다.
예시로 들 것은 logback이며 logger를 사용하여 콘솔에 로그를 출력하기로 했다.
logback에서는 콘솔에 출력하기 위해 ConsoleAppender를 사용하게 되는데 해당 클래스의 모습이다.

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근데 뭔가 이상하지 않은가? 해당 클래스의 주석에도 그렇고 공식 문서에도 그렇고 콘솔에 출력하기 위해 기본적으로 System.out을 사용한다고 적혀있다.

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실제로 ConsoleTarget이라는 enum도 살펴보면 System.out.write를 사용하는 모습을 볼 수 있다.
이걸로 보았을 때 ConsoleAppender를 사용하여 콘솔에 로그를 출력한다면 System.out.write를 사용해 똑같이 i/o 작업이 발생한다. 그렇지만 System.out.println() 보다 synchronized 블록을 덜 사용하기에 성능이 좋지 않을까라는 생각이 든다.
다만 직접 Logger를 생성하여 사용하여 출력 코드를 보게되면 synchronized 블록을 여러번 사용하는 코드가 없기에 확실히 성능이 좋을 것으로 추측한다. 그리고 출력해주는 곳에 lock을 쓰고 있기에 thread safe 한 것 같다ㅎㅎ
(그런데 테스트를 잘못 한건지 실제로 for문으로 출력 테스트를 해보았을 때 System.out.println() 보다 Logger를 사용한 출력 시간이 더 오래걸렸는데 왜 그런지 의문이다..)
또한 Logger를 사용할 때 비동기 로깅을 사용하면 성능이 더 향상된다.
특히 파일로 로그를 남길 때 비동기 로깅을 적용시킬 수가 있는데 적용하게 되면 로그 발생과 로그 쓰기를 분리시키기에 로깅 메소드를 호출하는 시점에 i/o 작업이 바로 수행되지 않아 성능이 향상된다.

당연히 프로젝트를 진행하는 상황이라면 디버깅을 위해서 또는 로그를 남기기 위해서 logger를 사용해야한다.
System.out.println()은 사용하긴 편하나 콘솔에만 출력이 가능하고 날짜, 시간을 출력하지 않아 기록을 위한 로그용으로 불편하다. 또한 출력되는 메시지를 제어할 수 없다.
logger는 로깅 레벨을 설정하여 필요한 로그만 출력할 수 있다. 또한 로그 내역을 별도의 파일에 저장할 수 있다. 파일로 저장할 경우 프레임워크에 의해 파일 유지 기간, 용량 등도 설정이 가능하여 자동화된 관리가 가능하다. 원하는 패턴으로 출력이 되도록 설정할 수도 있다.
System.out.println()을 사용하여 디버깅하는 습관을 들이게 되면 프로젝트를 진행하다 깜빡하고 코드를 삭제하지 못한 채로 운영 서버 코드로 반영되는 경우도 있고하니 logger를 사용하여 디버깅하는 습관을 들이도록 하자!