Java 日志框架学习笔记

发布时间：2022-11-07 文章分类：编程知识投稿人：李佳字号：默认 | 大 | 超大打印

日志概念

1. 日志文件

日志文件是用于记录系统操作事件的文件集合

1.1 调试日志

1.2 系统日志

系统日志是记录系统中硬件、软件和系统问题的信息，同时还可以监视系统中发生的事件。用户可以通过它来检查错误发生的原因，或者寻找受到攻击时攻击者留下的痕迹

日志门面

当我们的系统变的更加复杂的时候，我们的日志就容易发生混乱。随着系统开发的进行，可能会更新不同的日志框架，造成当前系统中存在不同的日志依赖，让我们难以统一的管理和控制。所以我们需要借鉴 JDBC 的思想，为日志系统也提供一套门面，那么我们就可以面向这些接口规范来开发，避免了直接依赖具体的日志框架。这样我们的系统在日志中，就存在了日志的门面和日志的实现

常见的日志门面：JCL、Slf4j

常见的日志实现：JUL、log4j、logback、log4j2

日志门面和日志实现的关系：

使用日志门面的优势：

面向接口开发，不再依赖具体的实现类，减少代码的耦合
项目通过导入不同的日志实现类，可以灵活的切换日志框架
统一 API，方便开发者学习和使用
统一配置便于项目日志的管理

JUL

JUL（Java util Logging）是 Java 原生的日志实现框架，使用时不需要另外引用第三方类库，相对其他日志框架使用方便，学习简单，能够在小型应用中灵活使用

1. 架构

Loggers：记录器，应用程序通过获取 Logger 对象，调用其 API 来发布日志信息
Appenders：也称为 Handlers，每个 Logger 都会关联一组 Handlers，Logger 会将日志交给关联 Handlers 处理，由 Handlers 负责将日志做记录。Handlers 在此是一个抽象，其具体的实现决定了日志记录的位置可以是控制台、文件、网络上的其他日志服务或操作系统日志等
Layouts：也称为 Formatters，它负责对日志事件中的数据进行转换和格式化。Layouts 决定了数据在一条日志记录中的最终形式
Level：每条日志消息都有一个关联的日志级别，该级别粗略指导了日志消息的重要性和紧迫，可以将Level 和 Loggers、Appenders 做关联以便于我们过滤消息
Filters：过滤器，根据需要定制哪些信息会被记录，哪些信息会被放过

总结一下就是：

用户使用 Logger 来进行日志记录，Logger 持有若干个 Handler，日志的输出操作是由 Handler 完成的
Handler 在输出日志前，会经过 Filter 的过滤，判断哪些日志级别过滤放行哪些拦截，Handler 会将日志内容输出到指定位置（日志文件、控制台等）
Handler 在输出日志时会使用 Layout，将输出内容进行排版

2. 入门案例

public class JULTest {
    @Test
    public void testQuick() throws Exception {
        // 1.创建日志记录器对象
        Logger logger = Logger.getLogger("com.itheima.log.JULTest");
        // 2.日志记录输出
        logger.info("hello jul");
        logger.log(Level.INFO, "info msg");
        String name = "jack";
        Integer age = 18;
        logger.log(Level.INFO, "用户信息：{0},{1}", new Object[]{name, age});
    }
}

3. 日志级别

JUL 中定义的日志级别：SEVERE（最高值）、WARNING、INFO（默认级别）、CONFIG、FINE、FINER、FINEST（最低值）

还有两个特殊的级别：OFF，可用来关闭日志记录、ALL，启用所有消息的日志记录

@Test
public void testLogLevel() throws Exception {
    // 1.获取日志对象
    Logger logger = Logger.getLogger("com.itheima.log.QuickTest");
    // 2.日志记录输出
    logger.severe("severe");
    logger.warning("warning");
    logger.info("info");
    logger.config("cofnig");
    logger.fine("fine");
    logger.finer("finer");
    logger.finest("finest");
}

虽然我们测试了 7 个日志级别，但是默认只实现 info 以上的级别，info 以下不会输出，我们可以自定义日志级别配置

@Test
public void testLogConfig() throws Exception {
    // 创建日志记录器对象
    Logger logger = Logger.getLogger("com.itheima.log.JULTest");
    // 一、自定义日志级别
    // a.关闭系统默认配置
    logger.setUseParentHandlers(false);
    // b.创建handler对象
    ConsoleHandler consoleHandler = new ConsoleHandler();
    // c.创建formatter对象
    SimpleFormatter simpleFormatter = new SimpleFormatter();
    // d.进行关联
    consoleHandler.setFormatter(simpleFormatter);
    logger.addHandler(consoleHandler);
    // e.设置日志级别
    logger.setLevel(Level.ALL);
    consoleHandler.setLevel(Level.ALL);
    // 二、输出到日志文件
    FileHandler fileHandler = new FileHandler("d:/logs/jul.log");
    fileHandler.setFormatter(simpleFormatter);
    // 日志记录输出
    logger.severe("severe");
    logger.warning("warning");
    logger.info("info");
    logger.config("config");
    logger.fine("fine");
    logger.finer("finer");
    logger.finest("finest");
}

4. logger 之间的父子关系

JUL 中 Logger 之间存在父子关系，这种父子关系通过树状结构存储，JUL 在初始化时会创建一个顶层 RootLogger 作为所有 Logger 父 Logger，存储上作为树状结构的根节点，父子关系通过包路径来关联

@Test
public void testLogParent() throws Exception {
    // 日志记录器对象父子关系
    Logger logger1 = Logger.getLogger("com.itheima");
    Logger logger2 = Logger.getLogger("com");
    // true
    System.out.println(logger1.getParent() == logger2);
    // 所有日志记录器对象的顶级父元素 class 为 java.util.logging.LogManager$RootLogger
    // logger2 parent:java.util.logging.LogManager$RootLogger,name:
    System.out.println("logger2 parent:" + logger2.getParent() + ",name" +
    logger2.getParent().getName());
    // 一、自定义日志级别
    // a.关闭系统默认配置
    logger2.setUseParentHandlers(false);
    // b.创建handler对象
    ConsoleHandler consoleHandler = new ConsoleHandler();
    // c.创建formatter对象
    SimpleFormatter simpleFormatter = new SimpleFormatter();
    // d.进行关联
    consoleHandler.setFormatter(simpleFormatter);
    logger2.addHandler(consoleHandler);
    // e.设置日志级别
    logger2.setLevel(Level.ALL);
    consoleHandler.setLevel(Level.ALL);
    // 测试日志记录器对象父子关系,这里会全部输出,因为logger1继承logger2的级别配置
    logger1.severe("severe");
    logger1.warning("warning");
    logger1.info("info");
    logger1.config("config");
    logger1.fine("fine");
    logger1.finer("finer");
    logger1.finest("finest");
}

5. 日志的配置文件

默认配置文件路径 $JAVAHOME\jre\lib\logging.properties

@Test
public void testProperties() throws Exception {
    // 读取自定义配置文件
    InputStream in = JULTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("logging.properties");
    // 获取日志管理器对象
    LogManager logManager = LogManager.getLogManager();
    // 通过日志管理器加载配置文件
    logManager.readConfiguration(in);
    Logger logger = Logger.getLogger("com.itheima.log.JULTest");
    logger.severe("severe");
    logger.warning("warning");
    logger.info("info");
    logger.config("config");
    logger.fine("fine");
    logger.finer("finer");
    logger.finest("finest");
}

配置文件：

## RootLogger使用的处理器（获取时设置）
handlers= java.util.logging.ConsoleHandler
# RootLogger日志等级
.level= INFO
# 自定义Logger
com.itheima.handlers= java.util.logging.FileHandler
# 自定义Logger日志等级
com.itheima.level= INFO
# 忽略父日志设置
com.itheima.useParentHandlers=false
## 控制台处理器
# 输出日志级别
java.util.logging.ConsoleHandler.level = ALL
# 输出日志格式
java.util.logging.ConsoleHandler.formatter = java.util.logging.SimpleFormatter
# 指定handler对象的字符集
java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = UTF-8
# 指定日志消息格式
java.util.logging.SimpleFormatter.format = %4$s: %5$s [%1$tc]%n
## 文件处理器
# 输出日志级别
java.util.logging.FileHandler.level=INFO
# 输出日志格式
java.util.logging.FileHandler.formatter = java.util.logging.SimpleFormatter
# 输出日志文件路径
# /logs/java0.log
java.util.logging.FileHandler.pattern = /logs/java%u.log
# 输出日志文件限制大小（50000字节）
java.util.logging.FileHandler.limit = 50000
# 输出日志文件限制个数
java.util.logging.FileHandler.count = 10
# 输出日志文件是否是追加
java.util.logging.FileHandler.append=true

6. 日志原理解析

初始化 LogManager
- LogManager 加载 logging.properties 配置
- 添加 Logger 到 LogManager
从单例 LogManager 获取 Logger
设置级别 Level，并指定日志记录 LogRecord
Filter 提供了日志级别之外更细粒度的控制
Handler 是用来处理日志输出位置
Formatter 是用来格式化 LogRecord 的

Log4J

Log4j 是Apache 下的一款开源的日志实现框架，通过在项目中使用 Log4J，我们可以控制日志信息输出到控制台、文件、甚至是数据库中。我们可以控制每一条日志的输出格式，通过定义日志的输出级别，可以更灵活的控制日志的输出过程，方便项目调试

1. 入门案例

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>log4j</groupId>
        <artifactId>log4j</artifactId>
        <version>1.2.17</version>
    </dependency>
</dependencies>

public class Log4jTest {
    @Test
    public void testQuick() throws Exception {
        // 初始化系统配置，不需要配置文件
        BasicConfigurator.configure();
        // 创建日志记录器对象
        Logger logger = Logger.getLogger(Log4jTest.class);
        // 日志记录输出
        logger.info("hello log4j");
        // 日志级别
        logger.fatal("fatal"); // 严重错误，一般会造成系统崩溃和终止运行
        logger.error("error"); // 错误信息，但不会影响系统运行
        logger.warn("warn"); // 警告信息，可能会发生问题
        logger.info("info"); // 程序运行信息，数据库的连接、网络、IO操作等
        logger.debug("debug"); // 调试信息，一般在开发阶段使用，记录程序的变量、参数等
        logger.trace("trace"); // 追踪信息，记录程序的所有流程信息
    }
}

2. 日志级别

每个 Logger 都被定义了一个日志级别，用来控制日志信息的输出，日志级别从高到低分为：

fatal：指出每个严重的错误事件将会导致应用程序的退出
error：指出虽然发生错误事件，但仍然不影响系统的继续运行
warn：表明会出现潜在的错误情形
info：一般和在粗粒度级别上，强调应用程序的运行全程
debug：一般用于细粒度级别上，对调试应用程序非常有帮助
trace 是程序追踪，可以用于输出程序运行中的变量，显示执行的流程

还有两个特殊的级别：OFF 可用来关闭日志记录、ALL 启用所有消息的日志记录

3. Log4j 组件

3.1 Loggers

日志记录器，负责收集处理日志记录，实例的命名就是类的全限定名

Logger 的名字大小写敏感，其命名有继承机制，例如：name 为 org.apache.commons 的 logger 会继承 name 为 org.apache 的 logger

Log4J 中有一个特殊的 logger 叫做 root，他是所有 logger 的根，可以用 Logger.getRootLogger() 方法获取，其他所有的 logger 都会直接或间接地继承自 root

3.2 Appenders

Appender 用来指定日志输出到哪个地方，可以同时指定日志的输出目的地。Log4j 常用的输出目的地有以下几种：

ConsoleAppender：将日志输出到控制台
FileAppender：将日志输出到文件中
DailyRollingFileAppender：将日志输出到一个日志文件，并且每天输出到一个新的文件
RollingFileAppender：将日志信息输出到一个日志文件，并且指定文件的尺寸，当文件大小达到指定尺寸时，会自动把文件改名，同时产生一个新的文件
JDBCAppender：把日志信息保存到数据库中

3.3 Layouts

布局器 Layouts 用于控制日志输出内容的格式，让我们可以使用各种需要的格式输出日志。Log4j 常用的 Layouts：

HTMLLayout：格式化日志输出为 HTML 表格形式
SimpleLayout：简单的日志输出格式化，打印的日志格式为（info - message）
PatternLayout：最强大的格式化期，可以根据自定义格式输出日志，如果没有指定转换格式，就使用默认的转换格式

4. 配置文件详解

#指定日志的输出级别与输出端
log4j.rootLogger=INFO,Console
# 自定义Logger
# com.itheima包下的logger使用文件输出配置
log4j.logger.com.itheima = info,file
# apache包下的logger输出error级别日志
log4j.logger.org.apache = error
# 控制台输出配置
log4j.appender.Console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.Console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
# log4j 采用类似 C 语言的 printf 函数的打印格式格式化日志信息，具体的占位符及其含义如下：
# %m 输出代码中指定的日志信息
# %p 输出优先级，及 DEBUG、INFO 等
# %n 换行符（Windows平台的换行符为 "\n"，Unix 平台为 "\n"）
# %r 输出自应用启动到输出该 log 信息耗费的毫秒数
# %c 输出打印语句所属的类的全名
# %t 输出产生该日志的线程全名
# %d 输出服务器当前时间，默认为 ISO8601，也可以指定格式，如：%d{yyyy年MM月dd日
# HH:mm:ss}
# %l 输出日志时间发生的位置，包括类名、线程、及在代码中的行数。如：
# Test.main(Test.java:10)
# %F 输出日志消息产生时所在的文件名称
# %L 输出代码中的行号
# %% 输出一个 "%" 字符
# 可以在 % 与字符之间加上修饰符来控制最小宽度、最大宽度和文本的对其方式。如：
# %5c 输出category名称，最小宽度是5，category<5，默认的情况下右对齐
# %-5c 输出category名称，最小宽度是5，category<5，"-"号指定左对齐,会有空格
# %.5c 输出category名称，最大宽度是5，category>5，就会将左边多出的字符截掉，<5不会有空格
# %20.30c category名称<20补空格，并且右对齐，>30字符，就从左边交远销出的字符截掉
log4j.appender.Console.layout.ConversionPattern=%d [%t] %-5p [%c] - %m%n
# 文件输出配置
log4j.appender.A = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
#指定日志的输出路径
log4j.appender.A.File = D:/log.txt
log4j.appender.A.Append = true
#使用自定义日志格式化器
log4j.appender.A.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
#指定日志的输出格式
log4j.appender.A.layout.ConversionPattern = %-d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%t:%r] -
[%p] %m%n
#指定日志的文件编码
log4j.appender.A.encoding=UTF-8
#mysql
log4j.appender.logDB=org.apache.log4j.jdbc.JDBCAppender
log4j.appender.logDB.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.logDB.Driver=com.mysql.jdbc.Driver
log4j.appender.logDB.URL=jdbc:mysql://localhost:3306/test
log4j.appender.logDB.User=root
log4j.appender.logDB.Password=root
log4j.appender.logDB.Sql=INSERT INTO
log(project_name,create_date,level,category,file_name,thread_name,line,all_categ
ory,message) values('itcast','%d{yyyy-MM-dd
HH:mm:ss}','%p','%c','%F','%t','%L','%l','%m')

CREATE TABLE `log` (
    `log_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `project_name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '目项名',
    `create_date` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
    `level` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '优先级',
    `category` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '所在类的全名',
    `file_name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '输出日志消息产生时所在的文件名称 ',
    `thread_name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '日志事件的线程名',
    `line` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '号行',
    `all_category` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '日志事件的发生位置',
    `message` varchar(4000) DEFAULT NULL COMMENT '输出代码中指定的消息',
    PRIMARY KEY (`log_id`)
);

JCL

全称为 Jakarta Commons Logging，是 Apache 提供的一个日志门面实现，为所有的 Java 日志实现提供一个统一的接口，它自身也提供一个日志的实现，但是功能较弱，它允许开发人员使用不同的具体日志实现工具，如：Log4J，JUL

JCL 有两个基本的抽象类：Log（基本记录器）和 LogFactory（负责创建 Log 实例）

1. 入门案例

<dependency>
	<groupId>commons-logging</groupId>
	<artifactId>commons-logging</artifactId>
	<version>1.2</version>
</dependency>

public class JULTest {
    @Test
    public void testQuick() throws Exception {
        // 创建日志对象
        Log log = LogFactory.getLog(JULTest.class);
        // 日志记录输出
        log.fatal("fatal");
        log.error("error");
        log.warn("warn");
        log.info("info");
        log.debug("debug");
    }
}

2. JCL 原理

JCL 通过 LogFactory 动态加载 Log 实现类

. 获取具体的日志实现的源码如下：

private static final String[] classesToDiscover =
	new String[]{"org.apache.commons.logging.impl.Log4JLogger",
					"org.apache.commons.logging.impl.Jdk14Logger",
					"org.apache.commons.logging.impl.Jdk13LumberjackLogger",
					"org.apache.commons.logging.impl.SimpleLog"};
for(int i = 0; i < classesToDiscover.length && result == null; ++i) {
	result = this.createLogFromClass(classesToDiscover[i], logCategory, true);
}

classesToDiscover 数组是 JCL 支持的日志实现数组，对它进行遍历，尝试通过反射去实现

SLF4J

SLF4J（Simple Logging Facade For Java）主要是为了给 Java 日志访问提供一套标准、规范的 API 框架，其主要意义在于提供接口，具体的实现可以交由其他日志框架，例如 log4j 和 logback 等

SLF4J 也提供了功能较为简单的实现，但是一般很少用到。对于一般的 Java 项目而言，日志框架会选择 slf4j-api 作为门面，配上具体的实现框架（log4j、logback 等），中间使用桥接器完成桥接

SLF4J 的优势：

SLF4J 提供了对所有流行的日志框架的绑定，可以在部署时切换到所需的日志记录框架
无论使用哪种绑定，SLF4J 都支持参数化日志记录消息
SLF4J 提供了一个称为桥接器的工具，可以将现有项目的使用日志框架（JCL、JUL、Log4j）迁移到 SLF4J

1. 入门案例

<!--slf4j core 使用slf4j必須添加-->
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>1.7.27</version>
</dependency>
<!--slf4j 自带的简单日志实现 -->
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
    <version>1.7.27</version>
</dependency>

public class Slf4jTest {
    // 声明日志对象
    public final static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Slf4jTest.class);
    @Test
    public void testQuick() throws Exception {
        // 打印日志信息
        LOGGER.error("error");
        LOGGER.warn("warn");
        LOGGER.info("info");
        LOGGER.debug("debug");
        LOGGER.trace("trace");
        // 使用占位符输出日志信息
        String name = "jack";
        Integer age = 18;
        LOGGER.info("用户：{},{}", name, age);
        // 将系统异常信息写入日志
        try {
            int i = 1 / 0;
        } catch (Exception e) {
            // e.printStackTrace();
            LOGGER.info("出现异常：", e);
        }
    }
}

2. 绑定日志的实现

SLF4J 提供了用于绑定日志实现框架的 Jar 文件，每个绑定对应一个受支持的框架

使用 SLF4J 的日志绑定流程如下：

添加 slf4j-api 的依赖
使用 slf4j 的 API 在项目中进行统一的日志记录
绑定具体的日志实现框架
- 绑定已经实现了 slf4j 的日志框架，可直接添加对应依赖
- 绑定没有实现 slf4j 的日志框架，先添加日志的适配器，再添加实现类的依赖
slf4j 有且仅有一个日志实现框架的绑定（如果出现多个默认使用第一个依赖日志实现）

通过 maven 引入常见的日志实现框架：

<!--slf4j core 使用slf4j必須添加-->
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>1.7.27</version>
</dependency>
<!-- log4j 适配器 -->
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
    <version>1.7.27</version>
</dependency>
<!-- log4j 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency>
<!-- jul 适配器 -->
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-jdk14</artifactId>
    <version>1.7.27</version>
</dependency>
<!-- jul 是 jdk 自带的日志实现,不需要引入依赖 -->
<!-- logback 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-classic</artifactId>
    <version>1.2.3</version>
</dependency>

要切换日志框架，只需替换类路径上的 slf4j 绑定，例如，要从 java.util.logging 切换到 log4j，只需将 java.util.logging 的依赖替换为 log4j 的依赖即可

如果出现多个日志实现。默认加载第一个实现，也就是会使用 log4j

3. 桥接旧的日志框架

项目初期使用了一个简单的日志实现框架，如 Log4J，后续需要升级成 Slf4J + Logback，但又不想修改原有 Log4J 的代码，因此可以使用桥接器，将原本对 Log4J 的 API 调用重定向到 Slf4J 的实现

例如，最初的项目使用了 Log4J

<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency>

public class Log4jTest {
    // 声明日志对象
    public final static Logger LOGGER = Logger.getLogger(Log4jTest.class);
    @Test
    public void test01() throws Exception {
        // 打印日志信息
        LOGGER.info("hello log4j");
    }
}

如果我们要使用 SLF4J 的桥接器，替换原有的日志框架，那么我们需要做的第一件事情，就是删除掉原有项目中的日志框架的依赖，然后替换成 SLF4J 提供的桥接器

<!-- <dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency> -->
<!-- log4j 桥接器 -->
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>log4j-over-slf4j</artifactId>
    <version>1.7.27</version>
</dependency>

注意的问题：

log4j-over-slf4j.jar 和 slf4j-log4j12.jar 不能同时出现，前一个 jar 文件将导致 log4j 将日志系统的选择委托给 slf4j，后一个 jar 文件将导致 slf4j 将日志系统的选择委托给 log4j，从而导致无限循环，其他日志实现框架同理
所有的桥接都只对 Logger 日志记录器对象有效，如果程序中调用了内部的配置类或者是 Appender、Filter 等对象，将无法产生效果

4. SLF4J 原理解析

SLF4J 通过 LoggerFactory 加载日志具体的实现对象
LoggerFactory 在初始化的过程中，会通过 performInitialization() 方法绑定具体的日志实现
在绑定具体实现的时候，通过类加载器，加载 org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class
所以，只要是一个日志实现框架，在 org.slf4j.impl 包中提供一个自己的StaticLoggerBinder类，在其中提供具体日志实现的 LoggerFactory 就可以被 SLF4J 所加载

Logback

Logback 是由 log4j 创始人设计的另一个开源日志组件，性能优于 log4j

Logback 主要分为三个模块：

logback-core：其它两个模块的基础模块
logback-classic：它是 log4j 的一个改良版本，同时它完整实现了 slf4j API
logback-access：访问模块与 Servlet 容器集成提供通过 Http 来访问日志的功能

1. 入门案例

<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>1.7.25</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-classic</artifactId>
    <version>1.2.3</version>
</dependency>

public class LogBackTest {
    //定义日志对象
	public final static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(LogBackTest.class);
    @Test
    public void testSlf4j(){
        //打印日志信息
        LOGGER.error("error");
        LOGGER.warn("warn");
        LOGGER.info("info");
        LOGGER.debug("debug");
        LOGGER.trace("trace");
    }
}

2. Logback 配置

Logback 会依次读取以下类型配置文件，如果均不存在会采用默认配置：

logback.groovy
logback-test.xml
logback.xml

基本配置信息如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>
	<!-- 
		格式化输出：
			%d:日期
			%thread:线程名
			%-5level:级别从左显示5个字符宽度
			%n:换行符
			%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}:日期
			%c:类的完整名称
			%M:方法名
            %L:行号
            %thread:线程名称
            %m或%msg:日志信息
	-->
	<property name="pattern" value="[%-5level] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} %c %M %L [%thread] %m %n"/>
	<!-- 
		Appender:设置日志信息的去向,常用的有以下几个:
			ch.qos.logback.core.ConsoleAppender (控制台)
			ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender (文件大小到达指定尺
寸的时候产生一个新文件)
			ch.qos.logback.core.FileAppender (文件)
	-->
    <appender name="console" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <!-- 输出流对象默认 System.out 改为 System.err-->
        <target>System.err</target>
        <!--日志格式配置-->
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
        	<pattern>${pattern}</pattern>
        </encoder>
    </appender>
	<!-- 日志文件存放目录 -->
	<property name="log_dir" value="d:/logs"></property>
    <!-- 日志文件输出 appender 对象 -->
    <appender name="file" class="ch.qos.logback.core.FileAppender">
        <!-- 日志格式配置 -->
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
        	<pattern>${pattern}</pattern>
        </encoder>
        <!-- 日志输出路径 -->
        <file>${log_dir}/logback.log</file>
    </appender>
    <!-- 生成 html 格式 appender 对象 -->
    <appender name="htmlFile" class="ch.qos.logback.core.FileAppender">
        <!-- 日志格式配置 -->
        <encoder class="ch.qos.logback.core.encoder.LayoutWrappingEncoder">
        	<layout class="ch.qos.logback.classic.html.HTMLLayout">
        		<pattern>${pattern}</pattern>
        	</layout>
        </encoder>
        <!--日志输出路径-->
        <file>${log_dir}/logback.html</file>
    </appender>
    <!-- 日志文件拆分和归档的appender对象-->
    <appender name="rollFile" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <!--日志格式配置-->
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
        	<pattern>${pattern}</pattern>
        </encoder>
        <!--日志输出路径-->
        <file>${log_dir}/roll_logback.log</file>
        <!--指定日志文件拆分和压缩规则-->
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
            <!--通过指定压缩文件名称，来确定分割文件方式-->
            <fileNamePattern>${log_dir}/rolling.%d{yyyy-MMdd}.log%i.gz</fileNamePattern>
            <!--文件拆分大小-->
            <maxFileSize>1MB</maxFileSize>
        </rollingPolicy>
        <!-- 日志级别过滤 -->
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <!-- 日志级别 -->
            <level>error</level>
            <!-- 对error级别及以上的日志进行记录 -->
            <onMatch>ACCEPT</onMatch>
            <!-- 拦截error级别以下的日志 -->
			<onMismatch>DENY</onMismatch>
		</filter>
    </appender>
    <!-- 开启异步日志记录,提升性能 -->
    <appender name="async" class="ch.qos.logback.classic.AsyncAppender">
    	<appender-ref ref="rollFile"/>
    </appender>
    <!-- RootLogger 对象 -->
    <!-- level:用来设置打印级别,大小写无关:TRACE,DEBUG,INFO,WARN,ERROR,ALL,OFF,默认debug -->
    <!-- <root>可以包含零个或多个<appender-ref>元素,标识这个appender将会添加到这个logger-->
    <root level="all">
        <appender-ref ref="console"/>
        <appender-ref ref="file"/>
        <appender-ref ref="htmlFile"/>
    </root>
    <!--自定义 logger -->
    <!-- name:指定受此logger约束的某一个包或者具体的某一个类 -->
    <!-- level:用来设置打印级别，大小写无关：TRACE,DEBUG,INFO,WARN,ERROR,ALL,OFF,默认继承父级的级别 -->
    <!-- additivity:是否从 rootLogger 继承配置 -->
    <logger name="com.itheima" level="debug" additivity="false">
    	<appender-ref ref="async"/>
    </logger>
</configuration>

Log4j2

Log4j2 也是日志门面，因为它的日志实现功能非常强大，性能优越，所以一般还是将 Log4j2 看作是日志的实现

1. 入门案例

<!-- Log4j2 门面API-->
<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-api</artifactId>
    <version>2.11.1</version>
</dependency>
<!-- Log4j2 日志实现 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-core</artifactId>
    <version>2.11.1</version>
</dependency>

public class Log4j2Test {
    // 定义日志记录器对象
    public static final Logger LOGGER = LogManager.getLogger(Log4j2Test.class);
    @Test
    public void testQuick() throws Exception {
        LOGGER.fatal("fatal");
        LOGGER.error("error");
        LOGGER.warn("warn");
        LOGGER.info("info");
        LOGGER.debug("debug");
        LOGGER.trace("trace");
    }
}

也可以使用 slf4j 作为日志的门面，log4j2 作为日志的实现

<!-- 使用slf4j作为日志的门面,使用log4j2来记录日志 -->
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>1.7.25</version>
</dependency>
<!-- log4j2的适配器 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
    <version>2.10.0</version>
</dependency>
<!-- Log4j2 门面API-->
<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-api</artifactId>
    <version>2.11.1</version>
</dependency>
<!-- Log4j2 日志实现 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-core</artifactId>
    <version>2.11.1</version>
</dependency>

2. Log4j2 配置

log4j2 默认加载 classpath 下的 log4j2.xml 文件中的配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!--
	status:日志本身的输出日志级别
	monitorInterval:检查配置文件是否更新的间隔时间
-->
<Configuration status="warn" monitorInterval="5">
    <!-- 配置属性管理,使用时通过 ${name} 来引用 -->
	<properties>
		<property name="LOG_HOME">D:/logs</property>
	</properties>
    <!-- 日志处理 -->
    <Appenders>
        <!-- 控制台输出 -->
		<Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
			<PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss.SSS} [%t] [%-5level] %c{36}:%L --- %m%n" />
		</Console>
        <!-- 日志文件输出 -->
		<File name="file" fileName="${LOG_HOME}/myfile.log">
			<PatternLayout pattern="[%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}] [%-5level] %l %c{36} - %m%n" />
		</File>
        <!-- 使用随机读写流的日志文件输出 -->
		<RandomAccessFile name="accessFile" fileName="${LOG_HOME}/myAcclog.log">
			<PatternLayout pattern="[%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}] [%-5level] %l %c{36} - %m%n" />
		</RandomAccessFile>
        <!-- 按照规则拆分日志文件输出 -->
		<RollingFile name="rollingFile" fileName="${LOG_HOME}/myrollog.log" filePattern="D:/logs/$${date:yyyy-MM-dd}/myrollog-%d{yyyy-MM-dd-HH-mm}-%i.log">
            <!-- 日志级别过滤器 -->
			<ThresholdFilter level="debug" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY" />
            <!-- 日志消息格式 -->
			<PatternLayout pattern="[%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}] [%-5level] %l %c{36} - %msg%n" />
            <!-- 拆分规则 -->
            <Policies>
                <!-- 系统启动时,生成一个新的日志文件 -->
                <OnStartupTriggeringPolicy />
                <!-- 按照指定的大小拆分 -->
                <SizeBasedTriggeringPolicy size="10 MB" />
                <!-- 按照时间节点拆分,规则由filePattern定义 -->
                <TimeBasedTriggeringPolicy />
            </Policies>
            <!-- 同一目录下,文件个数限定为30个,超过将进行覆盖 -->
			<DefaultRolloverStrategy max="30" />
		</RollingFile>
        <!-- logger 定义 -->
        <Loggers>
            <!-- rootLogger 配置 -->
            <Root level="trace">
            	<AppenderRef ref="Console" />
                <AppenderRef ref="file" />
                <AppenderRef ref="accessFile" />
                <AppenderRef ref="rollingFile" />
            </Root>
        </Loggers>
</Appenders>

3. Log4j2 异步日志

Log4j2 提供了两种实现日志的方式，一个是通过 AsyncAppender，一个是通过 AsyncLogger，分别对应前面的 Appender 组件和 Logger 组件

配置异步日志需要添加依赖

<!-- 异步日志依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.lmax</groupId>
    <artifactId>disruptor</artifactId>
    <version>3.3.4</version>
</dependency>

使用 AsyncAppender 的方式

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="warn">
	<properties>
		<property name="LOG_HOME">D:/logs</property>
	</properties>
	<Appenders>
		<File name="file" fileName="${LOG_HOME}/myfile.log">
			<PatternLayout>
				<Pattern>%d %p %c{1.} [%t] %m%n</Pattern>
			</PatternLayout>
		</File>
		<Async name="Async">
			<AppenderRef ref="file"/>
		</Async>
	</Appenders>
	<Loggers>
		<Root level="error">
			<AppenderRef ref="Async"/>
		</Root>
	</Loggers>
</Configuration

AsyncLogger 是官方推荐的异步方式，它可以使得调用 Logger.log 返回得更快，并且有两种选择：全局异步和混合异步

全局异步：所有的日志都异步记录，配置文件上不用做任何改动，只需要在类路径添加一个名为 log4j2.component.properties 配置文件，并包含如下内容：
```
Log4jContextSelector=org.apache.logging.log4j.core.async.AsyncLoggerContextSelector
```

混合异步：可以在应用中同时使用同步日志和异步日志，这使得日志的配置方式更加灵活，如下配置： com.itheima 日志是异步的，root 日志是同步的

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="WARN">
	<properties>
		<property name="LOG_HOME">D:/logs</property>
	</properties>
	<Appenders>
		<File name="file" fileName="${LOG_HOME}/myfile.log">
			<PatternLayout>
				<Pattern>%d %p %c{1.} [%t] %m%n</Pattern>
			</PatternLayout>
		</File>
	</Appenders>
	<Loggers>
        <!-- 自定义异步 logger 对象 -->
        <!--
			includeLocation="false":关闭日志记录的行号信息,打印位置信息会急剧降低异步日志的性能
 		-->
		<AsyncLogger name="com.itheima" level="trace" includeLocation="false" additivity="false">
			<AppenderRef ref="file"/>
		</AsyncLogger>
		<Root level="info" includeLocation="true">
			<AppenderRef ref="file"/>
		</Root>
	</Loggers>
</Configuration>

4. 无垃圾模式

垃圾收集暂停是延迟峰值的常见原因，并且对于许多系统而言，花费大量精力来控制这些暂停

许多日志库（包括以前版本的 Log4j）在稳态日志记录期间分配临时对象，如日志事件对象、字符串、字符数组、字节数组等。这会对垃圾收集器造成压力并增加 GC 暂停发生的频率

从 2.6 版本开始，默认情况下 Log4j 以无垃圾模式运行，重用对象和缓冲区，尽可能不分配临时对象

还有一个低垃圾模式，它不是完全无垃圾，但不使用 ThreadLocal 字段，Log4j 2.6 中的无垃圾日志记录部分通过重用 ThreadLocal 字段中的对象来实现，部分通过在将文本转换为字节时重用缓冲区来实现

有两个单独的系统属性可用于手动控制 Log4j 用于避免创建临时对象的机制：

log4j2.enableThreadlocals：如果为 true（默认），对象存储在 ThreadLocal 字段中并重新使用，否则将为每个日志事件创建新对象
log4j2.enableDirectEncoders：如果为 true（默认），日志事件转换为文本，则将此文本转换为字节而不创建临时对象。注意：由于共享缓冲区上的同步，在此模式下多线程应用程序的同步日志记录性能可能更差，如果您的应用程序是多线程的并且日志记录性能很重要，请考虑使用异步记录器

SpringBoot 日志使用

Springboot 默认使用 SLF4J 作为日志门面，logback 作为日志实现来记录日志

1. SpringBoot 的日志设计

<dependency>
    <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
</dependency>

依赖关系图：

Springboot 底层默认使用 logback 作为日志实现，并提供了其他日志实现框架的桥接器进行转换
Springboot 使用了 SLF4J 作为日志门面，也可以使用如 Log4j2 等日志门面，但最终还是通过 slf4j 进行调用 logback

2. SpringBoot 日志使用

在 springboot 中测试打印日志

@SpringBootTest
class SpringbootLogApplicationTests {
	//记录器
	public static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(SpringbootLogApplicationTests.class);
    @Test
    public void contextLoads() {
        // 打印日志信息
        LOGGER.error("error");
        LOGGER.warn("warn");
        LOGGER.info("info"); // 默认日志级别
        LOGGER.debug("debug");
        LOGGER.trace("trace");
    }
}

修改默认日志配置

logging.level.com.itheima=trace
# 在控制台输出的日志的格式 同logback
logging.pattern.console=%d{yyyy-MM-dd} [%thread] [%-5level] %logger{50} - %msg%n
# 指定文件中日志输出的格式
logging.file=D:/logs/springboot.log
logging.pattern.file=%d{yyyy-MM-dd} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n

给类路径下放上每个日志框架自己的配置文件，SpringBoot 就不使用默认配置的了

Logback ：logback-spring.xml，logback.xml
Log4j2：log4j2-spring.xml ，log4j2.xml
JUL：logging.properties

使用 SpringBoot 可以切换不同环境的日志配置，如在 logback-spring.xml 添加如下内容：

...
<encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
	<springProfile name="dev">
		<pattern>${pattern}</pattern>
	</springProfile>
	<springProfile name="pro">
		<pattern>%d{yyyyMMdd:HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %msg%n</pattern>
	</springProfile>
</encoder>
...

application.properties 配置如下：

spring.profiles.active=dev

如果希望将日志切换为 log4j2

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <exclusions>
        <!-- 排除 logback -->
        <exclusion>
            <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        </exclusion>
	</exclusions>
</dependency>
<!-- 添加log4j2 -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
</dependency>

标签 java, policy, 学习, 手动, 日志框架, 服务器, 自定义, 软件