简介
Timber是基于Android源生Log类的封装库，只有一个类几百行代码，但其源码中依然有很多知识点值得总结记录。Github
Timber类如同它的类注释所写：
/** Logging for lazy people. */
public final class Timber {...}
是为懒人准备的，其一个重要功能是在打log的时候可以省略tag，Timber默认会获取打印log语句所在类的类名作为tag。本文基于Timber版本4.5.1，介绍一下使用方法，分析一下源码，并对源码中的知识点做一个总结。
使用方法
- 安装
compile'com.jakewharton.timber:timber:4.5.1' - 种树
在项目Application类的onCreate方法中调用Timber的plant方法，传入抽象类Tree的子类实例，可以叫做种树。DebugTree类是Tree 类的一个简单实现。也可以继承Tree类实现自己的需求。
public class ExampleApp extends Application {
@Override public void onCreate() {
super.onCreate();
if (BuildConfig.DEBUG) {
Timber.plant(new DebugTree());
} else {
//生产环境下种不同的树
}
}
}
- 打log
在任何地方调用Timber的静态方法即可，例如：Timber.d("test");
源码分析
由Timber.d("test");中的d方法进入源码，看一下实现的流程。可以看到Timber中有很多同静态方法d类似的v、d、i、w、e和对应assert的wtf方法及重载方法。他们的实现都是调用了TREE_OF_SOULS的相应方法。
/** A {@link Tree} that delegates to all planted trees in the {@linkplain #FOREST forest}. */
private static final Tree TREE_OF_SOULS = new Tree() {...}
TREE_OF_SOULS是Tree类的子类对象，类注释写着这棵特殊的树代表了所有在森林（FOREST对象）里种植过的树，等会再解释先来看看父类Tree这个抽象类。
/** A facade for handling logging calls. Install instances via {@link #plant Timber.plant()}. */
public static abstract class Tree {...}
这里使用了facade模式。Tree类是外观类，通过plant方法Timber持有Tree类的实例，Timber中的asTree、tag方法将它暴露出去，而对于调用者来说依赖的是抽象类Tree，而不是具体的Tree的实现，如果要更换或者添加Tree类实例，只需要调用plant等相关方法即可，所有调用者使用Tree对象的地方不需要做任何修改，这是符合面向对象依赖倒置原则的一个很好的体现。
/** Log a debug message with optional format args. */
public void d(String message, Object... args) {
prepareLog(Log.DEBUG, null, message, args);
}
Tree里的d方法和其他v、i、w、e等方法都调用了私有方法prepareLog。
private void prepareLog(int priority, Throwable t, String message, Object... args) {
// Consume tag even when message is not loggable so that next message is correctly tagged.
String tag = getTag();
if (!isLoggable(tag, priority)) {
return;
}
if (message != null && message.length() == 0) {
message = null;
}
if (message == null) {
if (t == null) {
return; // Swallow message if it's null and there's no throwable.
}
message = getStackTraceString(t);
} else {
if (args.length > 0) {
message = formatMessage(message, args);
}
if (t != null) {
message += "\n" + getStackTraceString(t);
}
}
log(priority, tag, message, t);
}
prepareLog中判断了是否可以打log，处理了要打印打的message信息，最后调用了protected abstract void log(int priority, String tag, String message, Throwable t)方法，可以看到其他log的重载方法也是调用了prepareLog，最终也调用了这个方法。
/**
* Write a log message to its destination. Called for all level-specific methods by default.
*
* @param priority Log level. See {@link Log} for constants.
* @param tag Explicit or inferred tag. May be {@code null}.
* @param message Formatted log message. May be {@code null}, but then {@code t} will not be.
* @param t Accompanying exceptions. May be {@code null}, but then {@code message} will not be.
*/
protected abstract void log(int priority, String tag, String message, Throwable t);
这个四个参数的log方法是Tree类中唯一一个待实现的抽象方法，也就是根据传入的参数来执行具体打印的地方。
接下来看看TREE_OF_SOULS的d方法和log方法是如何实现的。
@Override public void d(String message, Object... args) {
Tree[] forest = forestAsArray;
//noinspection ForLoopReplaceableByForEach
for (int i = 0, count = forest.length; i < count; i++) {
forest[i].d(message, args);
}
}
@Override protected void log(int priority, String tag, String message, Throwable t) {
throw new AssertionError("Missing override for log method.");
}
TREE_OF_SOULS实现的log方法不承担打印的工作且不能被调用，d方法重写了父类的d方法，遍历了forestAsArray，调用了其中每个元素的d方法。
forestAsArray是什么？
private static final Tree[] TREE_ARRAY_EMPTY = new Tree[0];
// Both fields guarded by 'FOREST'.
private static final List<Tree> FOREST = new ArrayList<>();
static volatile Tree[] forestAsArray = TREE_ARRAY_EMPTY;
/** Add a new logging tree. */
public static void plant(Tree tree) {
if (tree == null) {
throw new NullPointerException("tree == null");
}
if (tree == TREE_OF_SOULS) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot plant Timber into itself.");
}
synchronized (FOREST) {
FOREST.add(tree);
forestAsArray = FOREST.toArray(new Tree[FOREST.size()]);
}
}
Timber类持有了一个List<Tree>对象FOREST（森林），在plant、uproot、uprootAll等方法里面对它进行了增减的操作，它是线程安全的，每次FOREST内容变动，都会生成一个对应的新的Tree数组，而forestAsArray就是这个数组的引用。由Timber.plant传入的Tree实例，被保存在forestAsArray中，TREE_OF_SOULS的d方法调用了所有传入Tree实例的d方法，其他v、i、w、e等方法也一样，这也就是前面提到的TREE_OF_SOULS类注释”这棵树代表了所有在森林里种植过的树“的含义。
接下来就看看DebugTree这棵树的实现，log方法中根据设定的MAX_LOG_LENGTH进行了分行打印，获取调用类名为tag名部分在getTag方法中。
@Override final String getTag() {
String tag = super.getTag();
if (tag != null) {
return tag;
}
// DO NOT switch this to Thread.getCurrentThread().getStackTrace(). The test will pass
// because Robolectric runs them on the JVM but on Android the elements are different.
StackTraceElement[] stackTrace = new Throwable().getStackTrace();
for(StackTraceElement element:stackTrace){
System.out.println(element);
}
if (stackTrace.length <= CALL_STACK_INDEX) {
throw new IllegalStateException(
"Synthetic stacktrace didn't have enough elements: are you using proguard?");
}
return createStackElementTag(stackTrace[CALL_STACK_INDEX]);
}
首先调用了Tree的getTag方法。
final ThreadLocal<String> explicitTag = new ThreadLocal<>();
String getTag() {
String tag = explicitTag.get();
if (tag != null) {
explicitTag.remove();
}
return tag;
}
/** Set a one-time tag for use on the next logging call. */
public static Tree tag(String tag) {
Tree[] forest = forestAsArray;
//noinspection ForLoopReplaceableByForEach
for (int i = 0, count = forest.length; i < count; i++) {
forest[i].explicitTag.set(tag);
}
return TREE_OF_SOULS;
}
父类的getTag返回的是调用tag方法设置的值，而且if (tag != null) {explicitTag.remove();}在使用过一次之后就会被清除，这里使用了ThreadLocal来保证所有线程拥有自己独立的tag副本。回到DebugTree的getTag方法，如果没有手动设置tag，那么获取了堆栈信息来确立tag。CALL_STACK_INDEX = 5的原因如图：
屏幕快照 2017-10-26 上午11.32.41.png
MainActivity的run方法143行
调用了Timber.d
调用了TREE_OF_SOULS.d
调用了DebugTree.d也就是Tree的d
调用了prepareLog
调用了getTag
所以图片中自上而下由0开始，到MainActivity调用Timber.d打印log的地方，处于堆栈数组的第六位，CALL_STACK_INDEX = 5。
总结知识点
- 工具类常有的写法，私有构造方法，防止被错误的实例化使用。
private Timber() {
throw new AssertionError("No instances.");
}
- 外观模式的使用，前面也提到了。Tree类为外观类，TREE_OF_SOULS、DebugTree为子类，对外隐藏实现细节。
- synchronized的使用，以FOREST为锁。
- volatile的使用，保证了多线程读取的安全性。还有可以发现很多方法里用到
Tree[] forest = forestAsArray;，是因为forestAsArray可能会改变。如果直接使用forestAsArray来遍历，一个线程遍历时，如果在其他线程调用了plant等方法改变了forestAsArray，就会导致异常，使用volatile和局部变量，避免了用锁同步，提高了效率。 - TREE_ARRAY_EMPTY，有几个地方使用了new Tree[0]，为了减少对象创建，使用TREE_ARRAY_EMPTY引用new Tree[0]，对效率的追求可见一斑。
- for循环，建立临时变量count以内存空间换取运行时间，追求效率。
for (int i = 0, count = forest.length; i < count; i++) {
...
}
- ThreadLocal的使用，避免了线程安全问题。
- 获取堆栈信息
private String getStackTraceString(Throwable t) {
// Don't replace this with Log.getStackTraceString() - it hides
// UnknownHostException, which is not what we want.
StringWriter sw = new StringWriter(256);
PrintWriter pw = new PrintWriter(sw, false);
t.printStackTrace(pw);
pw.flush();
return sw.toString();
}
注释解释了如果使用Log.getStackTraceString()会看不到UnknownHostException。
- 正则表达式
- tag长度限制，在API 24以前，tag的长度最大只能到23。
private static final int MAX_TAG_LENGTH = 23;
// Tag length limit was removed in API 24.
if (tag.length() <= MAX_TAG_LENGTH || Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.N) {
return tag;
}
- StackTraceElement类的使用，获取方式的区别，注释解释了Thread.getCurrentThread().getStackTrace()会有不同的结果。
// DO NOT switch this to Thread.getCurrentThread().getStackTrace(). The test will pass
// because Robolectric runs them on the JVM but on Android the elements are different.
StackTraceElement[] stackTrace = new Throwable().getStackTrace();
- 注释的添加，public的一定有注释，有歧义的地方写注释，为看代码的人节省了很多时间。
结语
可以看到很多地方做了提高效率的细节处理，在此整理做个记录，还写不出来考虑这么周详的代码，但是这会是一直追求的方向。
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