为什么Ruby中$stderr.sync设为false后重定向到文件输出顺序异常？

这个问题和常见的stdout、stderr混用导致的顺序问题完全不同，本质是Ruby解释器底层异常输出绕过了Ruby层的IO缓冲机制导致的时序差，具体原因如下：

• $stderr.sync是Ruby IO流的同步开关：当设置为true时，所有输出操作会立即刷新缓冲区，直接写入目标设备；设置为false时，输出内容会先暂存在IO缓冲区中，等待缓冲区满、进程主动调用flush、或者IO流关闭时才会真正写入底层文件。
• 默认情况下Ruby的$stderr的sync属性默认为true，所以你注释掉第一行代码时，warn 'warn'和$stderr.puts 'err'的内容会立刻写入文件，后续抛出的异常信息自然排在最后，顺序正常。
• 当你主动设置$stderr.sync = false后，输出缓冲逻辑发生变化，直接导致顺序错乱：
  1. 代码中的warn 'warn'和$stderr.puts 'err'内容会先暂存在Ruby层的IO缓冲区中，不会立刻写入重定向的目标文件
  2. fail触发未捕获异常时，异常栈信息是由Ruby解释器底层直接调用系统接口写入stderr文件描述符，完全不会走Ruby层的IO缓冲逻辑，所以这部分内容会直接写入err.log
  3. 进程退出前，Ruby才会刷新所有未写入的IO缓冲区内容，把之前攒的err追加到文件末尾，最终就出现了异常信息排在err前面的现象
• 不重定向到文件时顺序正常的原因：当stderr指向终端（TTY）设备时，系统默认采用行缓冲策略，遇到换行符就会自动刷新缓冲区，所以$stderr.puts 'err'输出的带换行的内容会立刻刷入终端，不等异常抛出就已经完成写入，因此顺序不会乱。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Inversion