日志框架簡介-Slf4j+Logback入門實(shí)踐

前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的迅猛發(fā)展，分布式日志系統(tǒng)和日志分析系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用，幾乎所有應(yīng)用程序都使用各種日志框架記錄程序運(yùn)行信息。因此，作為工程師，了解主流的日志記錄框架非常重要。雖然應(yīng)用程序的運(yùn)行結(jié)果不受日志的有無影響，但沒有日志的應(yīng)用程序是不完整的，甚至可以說是有缺陷的。優(yōu)秀的日志系統(tǒng)可以記錄操作軌跡、監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和解決系統(tǒng)故障。

Java 日志框架進(jìn)化史

早期 Java 日志框架沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得很多應(yīng)用程序會同時使用多種日志框架。Java 日志框架的發(fā)展歷程大致可分為以下幾個階段：

1.Log4j：Apache Log4j是一種基于Java的日志記錄工具。該項(xiàng)目由Ceki Gülcü于1999年創(chuàng)建，并幾乎成為了Java日志框架的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。

2.JUL：Apache 希望將 Log4j 引入 jdk，不過被 sun 公司拒絕了。隨后，sun 模仿 Log4j，在 jdk1.4 中引入了 JUL（java.util.logging）。

3.Commons Logging：為了解耦日志接口與實(shí)現(xiàn)，Apache在2002年推出了JCL（Jakarta Commons Logging）。JCL定義了一套日志接口，具體的實(shí)現(xiàn)由Log4j或JUL完成。Commons Logging使用動態(tài)綁定來實(shí)現(xiàn)日志記錄，編碼時只需要使用它定義的接口即可，程序運(yùn)行時會使用ClassLoader來查找和加載底層的日志庫，因此可以靈活選擇Log4j或JUL來實(shí)現(xiàn)日志功能。

4.Slf4j&Logback：Ceki Gülcü與Apache基金會在Commons-Logging標(biāo)準(zhǔn)上存在分歧。后來，Ceki Gülcü離開了Apache，并創(chuàng)建了Slf4j和Logback兩個項(xiàng)目。Slf4j是一個日志門面，僅提供接口，可以支持Logback、JUL、log4j等日志實(shí)現(xiàn)。而Logback則提供了具體的實(shí)現(xiàn)。相比于log4j，Logback具有更快的執(zhí)行速度和更完善的功能。

5.Log4j 2：為了保持在Java日志領(lǐng)域的地位，防止JCL和Log4j被Slf4j和Logback取代，Apache在2014年推出了Log4j 2。Log4j 2與log4j不兼容，經(jīng)過大量深度優(yōu)化，其性能得到顯著提升。

日志框架介紹

在上文中已經(jīng)提及，目前常用的日志框架有 Log4j，Log4j 2，Commons Logging，Slf4j，Logback，JUL。這些日志框架可以分為兩種類型：門面日志和日志系統(tǒng)。

日志門面

日志門面（Logging Facade）是一種設(shè)計(jì)模式，用于在應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)日志記錄的抽象層。它提供了一組統(tǒng)一的接口和方法，即相應(yīng)的 API，而不提供具體的接口實(shí)現(xiàn)。日志門面在使用時，可以動態(tài)或者靜態(tài)地指定具體的日志框架實(shí)現(xiàn)，解除了接口和實(shí)現(xiàn)的耦合，使用戶可以靈活地選擇日志的具體實(shí)現(xiàn)框架。

日志系統(tǒng)

日志系統(tǒng)（Logging System）是指用于記錄和管理應(yīng)用程序運(yùn)行時產(chǎn)生的日志信息的軟件工具或框架。與日志門面相對，它提供了具體的日志接口實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用程序通過它執(zhí)行日志打印的功能，如日志級別管理、日志格式化、日志輸出目標(biāo)設(shè)置等。常見的日志系統(tǒng)包括Log4j、Logback、Java Util Logging等。

通過使用日志門面，我們可以在應(yīng)用程序中使用統(tǒng)一的API進(jìn)行日志記錄，而具體的日志實(shí)現(xiàn)可以根據(jù)需要選擇和配置。這樣，我們可以根據(jù)項(xiàng)目需求和團(tuán)隊(duì)喜好來靈活選擇、切換和配置日志系統(tǒng)，而不會對應(yīng)用程序代碼造成太大影響。

避免環(huán)形依賴

Slf4j 的作者 Ceki Gülcü 當(dāng)年因?yàn)橛X得 Commons-Logging 的 API 設(shè)計(jì)的不好，性能也不夠高，因而設(shè)計(jì)了 Slf4j。而他為了 Slf4j 能夠兼容各種類型的日志系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，還設(shè)計(jì)了相當(dāng)多的 adapter 和 bridge 來連接，如下圖所示：

鑒于此，在引入日志框架依賴的時候要盡力避免，比如以下組合就不能同時出現(xiàn)：

?jcl-over-slf4j 和 slf4j-jcl

?log4j-over-slf4j 和 slf4j-log4j12

?jul-to-slf4j 和 slf4j-jdk14

日志框架的使用選擇

常用的組合使用方式是 Slf4j & Logback 組合使用，Commons Logging & Log4j 組合使用。

推薦：

Slf4j & Logback

原因：

1. Slf4j 實(shí)現(xiàn)機(jī)制決定 Slf4j 限制較少，使用范圍更廣。相較于 Commons-Logging，Slf4j 在編譯期間便靜態(tài)綁定本地的 Log 庫，其通用性要好得多；

2. Logback 擁有更好的性能。Logback 聲稱：某些關(guān)鍵操作，比如判定是否記錄一條日志語句的操作，其性能得到了顯著的提高，這個操作在 Logback 中只需 3 ns，而在 Log4j 則需要 30 ns；

3. Slf4j 支持參數(shù)化，使用占位符號，代碼更為簡潔，如下例子：

// 在使用 Commons-Logging 時，通常的做法是 
if(log.isDebugEnabled()){ 
    log.debug("User name： " + user.getName() + " buy goods id ：" + good.getId()); 
} 

// 在 Slf4j 陣營，你只需這么做： 
log.debug("User name：{} ,buy goods id ：{}", user.getName(),good.getId());

4. Logback 的所有文檔是免費(fèi)提供的，Log4j 只提供部分免費(fèi)文檔而需要用戶去購買付費(fèi)文檔；

5. MDC (Mapped Diagnostic Contexts) 用 Filter，將當(dāng)前用戶名等業(yè)務(wù)信息放入 MDC 中，在日志 format 定義中即可使用該變量。具體而言，在診斷問題時，通常需要打出日志。如果使用 Log4j，則只能降低日志級別，但是這樣會打出大量的日志，影響應(yīng)用性能；如果使用 Logback，保持原定日志級別而過濾某種特殊情況，如 Alice 這個用戶登錄，日志將打在 DEBUG 級別而其它用戶可以繼續(xù)打在 WARN 級別。實(shí)現(xiàn)這個功能只需加 4 行 XML 配置；

6. 自動壓縮日志。RollingFileAppender 在產(chǎn)生新文件的時候，會自動壓縮已經(jīng)打出來的日志文件。壓縮過程是異步的，因此在壓縮過程中應(yīng)用幾乎不會受影響。

Slf4j+Logback入門實(shí)踐

maven依賴

pom.xml

    org.slf4j
    slf4j-api



    ch.qos.logback
    logback-classic



    ch.qos.logback
    logback-core




    org.projectlombok
    lombok
    1.18.16

配置文件

logback.xml

    
    

    
    
        
            ${CONSOLE_LOG_PATTERN}
        
    

    
    
        ${LOG_PATH}/${LOG_FILE}-info.log
        true
        
            INFO
            ACCEPT
            NEUTRAL
        
        
            ${LOG_PATH}/${LOG_FILE}-info-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log 
            
                200MB 
            
            15 
            2GB 
            true 
        
        
            ${FILE_LOG_PATTERN}
        
    

    
    
        ${LOG_PATH}/${LOG_FILE}-warn.log
        true
        
            WARN
            ACCEPT
            DENY
        
        
            ${LOG_PATH}/${LOG_FILE}-warn-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log 
            
                200MB 
            
            15 
            2GB 
            true 
        
        
            ${FILE_LOG_PATTERN}
        
    

    
    
        ${LOG_PATH}/${LOG_FILE}-error.log
        true
        
            ERROR
            ACCEPT
            DENY
        
        
            ${LOG_PATH}/${LOG_FILE}-error-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log
            
                200MB
            
            15
            2GB
            true
        
        
            ${FILE_LOG_PATTERN}
        
    

    
    
        
        512 
    
    
        
        512 
    
    
        
        512
    

    
    
        
        
        
        
    


    
    
        
        
        
        
    

applicantion.properties

logging.file=fuqige-bronze
logging.path=XXXXXX/Logs/XXXXXX
logging.level.root=info
logging.level.com.improve.fuqige.bronze=info
logging.pattern.console=%cyan(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}) %yellow([%thread]) %highlight(%-5level) %boldGreen(%logger{80}[LineNumber:%L]): %highlight(%msg%n)
logging.pattern.file=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%X{requestId}] %-5level --- [%thread] %logger{80}[LineNumber:%L]: %msg%n

測試用例

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        log.info("進(jìn)來了!");
        log.warn("進(jìn)來了!");
        log.error("進(jìn)來了!");
        return "hello, world! requestId=" + MDC.get("requestId");
    }
}

參考資料

Java 日志框架：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/365154773

SLF4J框架常見的用法和最佳實(shí)踐：
https://juejin.cn/post/7215569601161166906

審核編輯 黃宇