概述
Java 中的日志框架主要分为两大类:日志门面和日志实现。
Java 中的日志体系:
日志门面
- 日志门面定义了一组日志的接口规范,它并不提供底层具体的实现逻辑。
Apache Commons Logging
和Slf4j
(Simple Logging Facade for Java 简单日志门面) 就属于这一类。 - 日志门面的作用:解决系统与日志实现框架的耦合性。
每一种日志框架都有自己单独的 API,要使用对应的框架就要使用其对应的 API,这就大大的增加应用程序代码对于日志框架的耦合性。将日志门面和日志实现分离其实是一种典型的门面模式,这种方式可以让具体业务在不同的日志实现框架之间自由切换,而不需要改动任何代码,开发者只需要掌握日志门面的 API 即可。 - 日志门面是不能单独使用的,它必须和一种具体的日志实现框架相结合使用。
日志实现
- 日志实现则是日志具体的实现,包括日志级别控制、日志打印格式、日志输出形式(输出到数据库、输出到文件、输出到控制台等)。
Log4j
、Log4j2
、Logback
以及Java Util Logging
则属于这一类。
- Log4j:Apache 的一个开源项目,可以控制日志信息输送的目的地是控制台、文件、GUI 组件等,可以控制每一条日志的输出格式,这些可以通过一个配置文件来灵活地进行配置,而不需要修改应用的代码。
虽然已经停止维护了,但目前绝大部分企业都是用的 log4j - LogBack:是 Log4j 的一个改良版本
- Log4j2:Log4j2已经不仅仅是 Log4j 的一个升级版本了,它从头到尾都被重写了。相比与其他的日志系统,log4j2 的性能无论在同步日志模式还是异步日志模式下都是最佳的:
- log4j2 丢数据这种情况少;
- disruptor 技术,在多线程环境下,性能高于 logback 等10倍以上;
- 利用jdk1.5 并发的特性,减少了死锁的发生;
- java.util.logging:是 JDK 在 1.4 版本中引入的 Java 原生日志框架。
Java Util Logging
系统在JVM
启动时读取配置文件并完成初始化,一旦应用程序开始运行,就无法修改配置。
这种日志实现配置也不太方便,只能在JVM
启动时传递参数,例如:
-Djava.util.logging.config.file=<config-file-name>。
- 由于这些局限性,导致
Java Util Logging
并未广泛使用。
Java 类中日志的使用方式
初始化日志对象
- 方式1(推荐):使用 lombok 插件的注解 @slf4j
在pom.xml文件中添加 lombok 依赖:
<dependency> <groupId>org.project.lombok<groupId> <artifactId>lombok<artifactId> <optional>true<optional> <dependency>
- 然后再类上面使用 @slf4j 注解
- 方式2:在每个类中添加日志对象:
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoggerTest.class);
变量的打印
- 方式1(推荐):使用占位符
log.info("name: {}, wx: {}", name, wx);
- 方式2:使用字符串 +
log.info("name: " + name + ", wx: " + wx);
- 注意:这种方式会存在构造消息参数的成本,即字符串相加,并且无论是否记录消息,都是如此,即那怕日志级别为 EROR,也会执行括号里面的操作,但是日志不会输出
Spring Boot 日志实现
介绍、依赖
- Spring Boot 自带 spring-boot-starter-logging 库实现系统日志功能。
spring-boot-starter-logging 依赖了三个框架,分别是:slf4j(日志门面)、logback、log4j。
在开发过程中,可以采用 slf4j 的 api 去记录日志,底层的实现就是根据配置来决定使用 logback 还是 log4j 日志框架。
其中 Log4j 可以认为是一个过时的函数库,已经停止更新,不推荐使用,相比之下,性能和功能也是最差的。 - springboot2.x 以后默认采用了:slf4j(日志门面)+ logback(日志实现)的日志搭配。
logback 虽然是 Spring Boot 默认的,但性能上还是不及 Log4j2,因此,在现阶段,日志记录首选 Log4j2
SLF4J + Log4j2 是比较推荐的日志记录选型 - 系统运行日志默认输出到控制台(console ),也能通过配置输出到文件中。
依赖
可以在 pom.xml 文件中添加 spring-boot-starter-logging 依赖,但其实只要加入任意的 Spring Boot starter 都会默认引入 spring-boot-starter-logging,因此不需要单独添加 spring-boot-starter-logging 依赖。
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId> </dependency>
配置
简述
在使用 SpringBoot 时收集日志时,如果对日志的显示格式以及日志文件的输出内容没有特殊的要求时,可以不需要定义日志实现框架的配置文件,只需在 SpringBoot 的配置文件中添加基本日志配置即可满足需求,当然这些配置项有些只是针对默认的 logback 才生效,基础配置项列表如下 :
debug=false trace=false # LOGGING logging.config= logging.exception-conversion-word=%wEx logging.file= logging.file.max-history=0 logging.file.max-size=10MB logging.group.*= logging.level.*= logging.path= logging.pattern.console= logging.pattern.dateformat=yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS logging.pattern.file= logging.pattern.level=%5 plogging.register-shutdown-hook=false
- debug、trace 属性
默认 false,如果为 true,则表示打开调试或跟踪模式,调试或跟踪模式只针对 SpringBoot 系统内部日志,并不是所有的日志都以debug级别显示,比如手动通过 api 输出的日志就不受影响。 - logging.config 属性
该属性指定日志配置文件的所在位置,默认会从 classpath 的根路径加载,如果两种方式都没有指定,则根据日志框架实现类型加载默认的日志配置文件(在框架内部)。 - logging.exception-conversion-word 属性
默认值“%wEx”,主要用彩色异常日志的格式化,不常用。 - logging.group 属性
此属性表示的是一个日志组,它的作用在于方便的控制某个组下的日志级别,例如:
# 定义com.icypt.controller包下的日志,统一由controller组管理 logging.group.controller=com.icypt.controller # 控制日志组日志级别 loggin.level.contoller=info
- SpringBoot 也预定义了一些日志组,如下:
logging.group.web=org.springframework.core.codec, org.springframework.http, org.springframework.web, org.springframework.boot.actuate.endpoint.web, org.springframework.boot.web.servlet.ServletContextInitializerBeans logging.group.sql=org.springframework.jdbc.core, org.hibernate.SQL
- 所以在以后调试 SpringBoot 项目时可以通过这些预定义组来临时修改日志级别,是很方便的。
日志级别
springboot 默认日志级别是:info
logging: level: root: debug # 指定日志级别,把根路径下所有日志修改成为debug,默认info com.exmaple: error # 指定日志级别,把com.exmaple包路径的日志指定修改为error
注意:logging.level 后跟的路径越详细优先级越高
logging.level.包.类 > logging.level.包 > logging.level.组 > logging.level.root
日志输出文件
springboot 日志默认情况仅打印在 console(控制台),若需要日志输出到文件需要在 yaml 中配置。
- 方式1(常用):file.name 配置项
logging: file: name: /ouput/logs/${HOSTNAME:spring}.log # 指定存储的位置和日志文件的名称
- 方式2:file.path 配置项
logging: file: path: output/logs # 指定存储的位置,默认的日志名是: spring. log
- 注:logging.file.name 和 logging.file.path 只需配置一个,若同时存在,则 path 无效
其他配置项:
logging: file: # 清理历史日志文件,缺省默认为false clean-history-on-start: true # 最大日志文件大小,达到该上限后,会自动压缩(仅支持默认的Logback设置),默认10M max-size: 20M # 保留的归档日志文件的最大天数(仅支持默认的Logback设置),(SpringBoot 2.1+默认为7)缺省默认为7。0表示永远存档,如果大于0表示最多保留x天。该属性只在 max-size属性存在的情况下才有意义 max-history: 7 # 压缩归档的日志归档的总大小,当超过该阈值时,将删除备份 total-size-cap: 100M
日志格式
指定日志格式
logging: pattern: # 指定打印在控制台的日志格式 console: "%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %-5level [%thread] %logger{36} : %msg %n" # 指定打印在文件的日志格式 file: "%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} ---- [%thread] %-5level %Logger{50}- %msg%n" # 格式化日志日期时间 dateformat: yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS # 格式化日志级别 level: %5p
默认日志输出格式表达式
logging: pattern: # 指定打印在控制台的日志格式 console: "%clr(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}){faint} %clr(${LOG_LEVEL_PATTERN:%5p}) %clr(${PID:- }){magenta} %clr(---){faint} %clr([%15.15t]){faint} %clr(%-40.40logger{39}){cyan} %clr(:){faint} %m%n"
占位符说明:
%clr(表达式){颜色}
:设置输出内容的颜色
常用的有一下几种颜色,大致如下(环境不同实际输出会有色差):blue 蓝色、cyan 青色、faint 淡灰色、green 绿色、magenta 品红色、red 红色、yellow 黄色%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}
:显示日期,年-月-日 时-分-秒.毫秒(2021-01-01 01:01:01.001)${LOG_LEVEL_PATTERN:%5p}
:先去环境中去取变量 LOG_LEVEL_PATTERN 的值,如果为 null,那么就会取 : 后的值 %5p
注:${value:value2} 为 SpringBoot 占位符 + null 条件的表达式,即先去环境中去取变量 value 的值,如果为 null,那么就会取 : 后的值 value2%p
或%level
:输出日志级别(ERROR
,WARN
,INFO
,DEBUG
,TRACE
)%5p
或%-5level
:输出日志级别(优先级)%5p
:右对齐输出日志级别,并且固定输出5个字符,如果不足在左边用空格填充%-5p
:左对齐输出日志级别,并且固定输出5个字符,如果不足在右边用空格填充注:
%5
:右对齐输出,若字符长度小于5,则左侧用空格填充%-5
:左对齐输出,若字符长度小于5,则右侧用空格填充%.15
:若字符长度超过15,截去多余字符%15.15
:若字符长度小于15,则右边用空格填充;若字符长度超过15,截去多余字符
%t
或%thread
:显示产生该日志的线程名%logger
或%c
或%C
:输出 logger 名称,因为 Root Logger 没有名称,所以没有输出%msg
或%m
:日志文本%n
:换行%l
:输出完整的日志位置,包括类名、方法名、文件名及在代码中的行数%L
:输出行号%F
:输出所在的类文件名,如 Log4j2Test.java%M
或%method
:输出所在方法名%replace{pattern}{regex}{substitution}
:将 pattern 的输出结果按照正则表达式 regex 替换成 substitution
引入日志配置文件
logging: # 实现根据日期生成日志 config: # 引入配置 classpath:logback-spring.xml
指定使用 log4j2
- 在当前项目中排除 spring-boot-starter-logging
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter</artifactId> <exclusions> <exclusion> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId> </exclusion> </exclusions> </dependency>
- 引入 spring-boot-starter-log4j2
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId> </dependency>
自定义日志配置
根据日志记录系统,将加载以下文件:
记录系统 | 文件名称 |
logback | logback-spring.xml,logback-spring.groovy,logback.xml,或者logback.groovy |
Log4j2 | log4j2-spring.xml, log4j2.xml |
JDK(Java Util Logging) | logging.properties |
- Spring Boot 官方推荐优先使用带有 -spring 的文件名作为日志配置文件名(如使用 logback-spring.xml,而不是 logback.xml),命名为 logback-spring.xml 的日志配置文件,spring boot 可以为它添加一些 spring boot 特有的配置项。
注:因为在使用 logback-spring.xml 时,会先将配置送由 SpringBoot 进行解析(比如要想支持特殊配置<springProfile>
,必须命名为 logback-spring.xml 这种形式),而在使用 logback.xml 时,配置文件将直接被日志框架加载。使用 logback-spring.xml 将使 SpringBoot 得到完全控制权。 - 默认的命名规则,并且放在 src/main/resources 下面即可
- 如果即想完全掌控日志配置,但又不想用 logback.xml 作为 Logback 配置的名字,application.yml 可以通过 logging.config 属性指定自定义的名字:
logging.config=classpath:logging-config.xml • 1
- 虽然一般并不需要改变配置文件的名字,但是如果想针对不同运行时 Profile 使用不同的日志配置,这个功能会很有用。
一般不需要这个属性,而是直接在 logback-spring.xml 中使用 springProfile 配置,不需要 logging.config 指定不同环境使用不同配置文件。springProfile 配置详见下文。 - 当进行了自定义的日志文件的配置后,properties 文件中的配置就会失效(loging.file 和 logging.pattern 会失效,需要在自定义的日志配置文件中定义)
自定义 logback.xml 日志配置文件
logback 配置文件加载说明
logback 在启动时:
- 在 classpath 中寻找 logback-test.xml 文件
- 如果找不到 logback-test.xml,则在 classpath 中寻找 logback.groovy 文件
- 如果找不到 logback.groovy,则在 classpath 中寻找 logback.xml 文件
- 如果上述的文件都找不到,则 logback 会使用 JDK 的 SPI 机制查找 META-INF/services/ch.qos.logback.classic.spi.Configurator 中的 logback 配置实现类,这个实现类必须实现
Configuration
接口,使用它的实现来进行配置 - 如果上述操作都不成功,logback 就会使用它自带的
BasicConfigurator
来配置,并将日志输出到 console
常见术语概念
配置文件元素:
- appender(输出源):主要控制日志输出到哪里,比如:文件、数据库、控制台打印等
- logger(记录器):用来设置某一个包或者具体某一个类的日志打印级别、以及指定 appender
- root:也是一个 logger,是一个特殊的父 logger。所有的子 logger 最终都会将输出流交给 root,除非在子 logger 中配置了additivity=“false”
- rollingPolicy:指定滚动策略,按照一定周期或文件大小切割存放日志文件
- RolloverStrategy:日志清理策略。通常是指日志保留的时间。
其他概念:
- 同步日志:主线程要等到日志写磁盘完成之后,才能继续向下执行
- 异步日志:单独开一个线程做日志的写操作,达到不阻塞主线程的目的。
异步日志,主线程写日志只是将日志消息放入一个队列,之后就继续向下执行,这个过程是在内存层面完成的。之后由专门的线程从队列中获取日志数据写入磁盘,所以不阻塞主线程。主线程(核心业务代码)执行效率很高。