log4j2

Log4j 和 Log4j2

Log4j 是一个 JAVA 应用日志框架。 Log4j2 是它的第二个版本。

使用 log4j2 需要在 classpath 下提供一个 log4j2.xml 配置文件。

使用 log4j2 需要导入的包:

  • log4j-api
  • log4j-core

如果是通过 slf4j 『间接』使用 log4j2,那么还需要导入:

  • slf4j-api
  • log4j-slf4j-impl

通常情况下,都是通过 slf4j 间接使用 log4j(或其他日志框架,如:logback),而非直接使用 log4j。具体内容及原因在 slf4j 处讲解。

文件基本格式如下:

;


  
    value
    
  

  

  
    
      
    
    ...
  

  
    
      
    
    ...
    
      
    
  


一、Log4j2 的基本使用

Log4j 由三个重要的组件构成:

日志信息的优先级

日志信息的优先级从高到低有 ERROR、WARN、INFO、DEBUG,分别用来指定这条日志信息的重要程度。

日志信息的输出目的地

指定日志将打印到控制台,还是 文件中,或其他地方。

日志信息的输出格式

设置日志信息的显示内容

二、定义配置文件

输出目的地 Appender

其语法为:


       ... 
          ... 
   ... 

常见的 输出目的地

  • Console:表示日志信息输送到控制台。
  • File:表示日志信息输送到一个文件中。
  • RollingFile:表示日志信息输送到一个滚动文件中。

日志输出格式 PatternLayout

其语法为:


  

log4j 采用类似 C 语言中的 printf 函数的打印格式格式化日志信息。

基本的打印参数有:

占位符 说明
%d or %date 日志生产时间
%d{DEFAULT} 2012-11-02 14:34:02,123
%d{DEFAULT_MICROS} 2012-11-02 14:34:02,123456
%d{DEFAULT_NANOS} 2012-11-02 14:34:02,123456789
%d{yyy-MM-dd HH:mm:ss} 2012-11-02 14:34:02
%d{yyy-MM-dd HH:mm:ss,SSS} 2012-11-02 14:34:02,123
%t or %thread 输出当前线程名称
%p or %level 输出日志级别,-5 表示左对齐并且固定输出 5 个字符,如果不足在右边补 0
%m or %msg 输出日志的内容
%n 换行符

其它常见的打印参数有:

占位符 说明
%c or %logger 输出 logger 的名称。这个名称就是创建 Logger 对象时所传入的字符串
%c{1}:org.apache.commons.Foo 输出 Foo
%c{2}:org.apache.commons.Foo 输出 commons.Foo
%c{10}:org.apache.commons.Foo 输出 org.apache.commons.Foo
%c{1.}:org.apache.commons.Foo 输出 o.a.c.Foo
%c{1.1.~.~}:org.apache.commons.test.Foo 输出 o.a.~.~.Foo
%c{.}:org.apache.commons.test.Foo 输出 ....Foo
%C or %class 输出打印 Java 类名的全名。格式的长度设置与 %logger 类似
%L or %line 输出行号
%M or %method 方法名
hostName 本地机器名
hostAddress 本地ip地址

参见配置组合有(为便于理解,简写形式已全改为全写形式):

  • %date %level %class{1.} [%thtread] %msg%n
  • %date [%thread] %-5level [%logger] - %msg%n
  • %class{1}.%method %msg %ex%n
  • [%date{HH:mm:ss.SSS}][%thread][%level][%class][%line]:%msg%n
  • %-date [%thread] [%class:%line] - [%level] %msg%n
  • %date [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n
  • %date [%thread] %class %method %l- %-5level %logger{36} %msg%n
  • %date %5level --- [%t] %-40.40c{1.} : %m%n%xwEx
  • %date [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n
  • %date{yyyy-MM-dd 'at' HH:mm:ss z} %-5level %class{36} %line %method - %msg%xEx%n

详细配置参见官方文档:http://logging.apache.org/log4j/2.x/manual/layouts.html

启用及其相关配置


  
    
  
  
    
  

这里的 元素表示设置一个根元素,表示默认情况下,所有的日志输出都符合其下的设置。

是一个特例,即指定特定包或者类的日志输出规则。除此之外的,按 Root 的输出来。

因为 com.foo.Bar 没有自己的 Appender,所以会使用 ROOT 的 Appender,如果自己也配置了在控制台打印,就要注意可加性:如下配置,会 ERROR 以上的会打印两次。

如果我们不想遵循父类的 Appender,可以加上 additivity="false" 参数。

三、简单示例




    
        
            
        
    

    
        
            
        
        
            
        
    


一个更复杂的样例





    
        
        
        

        
        
    

    
        
            
        

        
            
                
                
            
            
            
                
                
            
        

        
            
                
                
            
            
            
                
                
            
        

        
            
            
            
                
                
            
        
    

    
        
        
        

        
        
            
            
            
            
        
    


SLF4j

Log4j 不是唯一的日志工具库,与之齐名的还有 commons-logging 库,除此之外市面上还有各种各样形形色色的日志工具库,它们各自都各有特色。

从出现的先后时间上来看,出现过的日志工具/库先后有:java.util.logging -> commons-logging -> log4j -> logback -> log4j2

这就为引入了一个新的问题,如果一个项目不是由一个人(甚至不是由一个公司)开发,那么参与开发的各方可能根据自己的需要、喜好和习惯使用不同的日志库,从而导致了日志库的使用不统一。

SLF4j 的出现就是为了解决这个问题,SLF4J 并不是一个“新的”日志库,SLF4J 希望用户调用它的方法,而它再去调用某个具体的日志库。从而实现日志代码的统一。

如果你的 SLF4J“最终”使用的是 Log4j 那么你的项目中仍然需要加入 Log4j 的包和 log4j.properties 配置文件。

在 SLF4J 中获得 Logger 对象的方式是:

LoggerFactory.getLogger()

SLF4J 一个非常好的功能是,它提供了占位符(使用{})的概念,以方便与在输出信息中“插入”数据。

logger.info("Hello {} World {}", 100, "Goodbye");

通过指定的名字获得记录器,如果必要的话,则为这个名字创建一个新的记录器。Name 一般取本类的名字,比如:

static Logger logger = Logger.getLogger(ServerWithLog4j.class.getName());

slf4j 打印异常的堆栈信息:

logger.error("错误消息:{}", e.getMessage(), e);    // 注意,这里只需要有一个 {} 。

如何正确打印日志

一、使用 slf4j

  • 使用门面模式的日志框架,有利于维护和各个类的日志处理方式统一。
  • 实现方式统一使用: Log4j2 或 Logback 框架

二、打日志的正确方式

1. 什么时候应该打日志

  1. 当你遇到问题的时候,只能通过 debug 功能来确定问题,你应该考虑打日志,良好的系统,是可以通过日志进行问题定为的。
  2. 当你碰到 if…else... 或者 switch 这样的分支时,要在分支的首行打印日志,用来确定进入了哪个分支
  3. 经常以功能为核心进行开发,你应该在提交代码前,可以确定通过日志可以看到整个流程

2. 日志的基本格式

必须使用参数化信息的方式:

logger.debug("Processing trade with id:[{}] and symbol : [{}] ", id, symbol);

对于 debug 日志,必须判断是否为 debug 级别后,才进行使用:

if (logger.isDebugEnabled()) {
    logger.debug("Processing trade with id: " + id + " symbol: " + symbol);
}

不要进行字符串拼接,那样会产生很多 String 对象,占用空间,影响性能。

反例 / 不要这么做:

logger.debug("Processing trade with id: " + id + " symbol: " + symbol);

3. 使用 [] 进行参数变量隔离

如有参数变量,应该写成如下写法:

logger.debug("Processing trade with id:[{}] and symbol : [{}] ", id, symbol);

这样的格式写法,可读性更好,对于排查问题更有帮助。

三、不同级别的日志的使用

1. ERROR 级别日志

使用 ERROR 的场景:影响到程序正常运行、当前请求正常运行的异常情况

  1. 打开配置文件失败
  2. 所有第三方对接的异常(包括第三方返回错误码)
  3. 所有影响功能使用的异常,包括:SQLException 和除了业务异常之外的所有异常(RuntimeException 和 Exception)

另外,如果有 Throwable 信息,需要记录完成的堆栈信息:

log.error("获取用户[{}]的用户信息时出错", userName, e);

但是,如果进行了抛出异常操作,请不要记录 error 日志,由最终处理方进行处理:

反例 / 不要这么做:

try {
    ....
} catch(Exception e) {
    logger.error(...);
    throw new UserServiceException(errorMessage,ex);
}

2. WARN 级别日志

使用在不应该出现但是不影响 程序/当前请求 正常运行的异常情况:

  1. 有容错机制的时候出现的错误情况
  2. 找不到配置文件,但是系统能自动创建配置文件
  3. 即将接近临界值的时候
  4. 业务异常的记录

3. INFO 级别日志

场景一:用于记录系统运行信息:

  1. Service 方法中对于 系统/业务 状态的变更
  2. 主要逻辑中的分步骤

需要说明的是:并不是所有的 service 都进行出入口打点记录,单一、简单 service 是没有意义的(job 除外,job 需要记录开始和结束)。

反例 / 不要这么做:

public List listByBaseType(Integer baseTypeId) {

    log.info("开始查询xxx");

    ...
    ...
    ...
    ...

    log.info("查询xxx结束");

    return ...;
}

场景二:用于外部接口部分:

  1. 客户端请求参数(REST/WS)
  2. 调用第三方时的调用参数和调用结果

需要说明的是:

  • 对于整个系统的提供出的接口(REST/WS),使用 info 记录入参;
  • 调用其他第三方服务时,所有的出参和入参是必须要记录的(因为你很难追溯第三方模块发生的问题)

3. DEBUG 级别日志

  1. 可以填写所有的想知道的相关信息(但不代表可以随便写,debug 信息要有意义,最好有相关参数)
  2. 生产环境需要关闭 DEBUG 信息
  3. 如果在生产情况下需要开启 DEBUG,需要使用开关进行管理,不能一直开启。

4. TRACE 级别日志

特别详细的系统运行完成信息,业务代码中,不要使用。(除非有特殊用意,否则请使用 DEBUG 级别替代)

规范示例说明

@Override
@Transactional
public void createUserAndBindMobile(String mobile, User user) throws CreateConflictException {

    boolean debug = log.isDebugEnabled();

    if (debug) {
        log.debug("开始创建用户并绑定手机号. args[mobile=[{}],user=[{}]]", mobile, LogObjects.toString(user));
    }

    try {
        user.setCreateTime(new Date());
        user.setUpdateTime(new Date());
        userRepository.insertSelective(user);
        if (debug) {
            log.debug("创建用户信息成功. insertedUser=[{}]",LogObjects.toString(user));
        }

        UserMobileRelationship relationship = new UserMobileRelationship();
        relationship.setMobile(mobile);
        relationship.setOpenId(user.getOpenId());
        relationship.setCreateTime(new Date());
        relationship.setUpdateTime(new Date());
        userMobileRelationshipRepository.insertOnDuplicateKey(relationship);
        if (debug) {
            log.debug("绑定手机成功. relationship=[{}]",LogObjects.toString(relationship));
        }

        log.info("创建用户并绑定手机号. userId=[{}],openId=[{}],mobile=[{}]",user.getId(),user.getOpenId(),mobile); // 如果考虑安全,手机号记得脱敏
    } catch(DuplicateKeyException e) {
        log.info("创建用户并绑定手机号失败,已存在相同的用户. openId=[{}],mobile=[{}]",user.getOpenId(),mobile);
        throw new CreateConflictException("创建用户发生冲突, openid=[%s]",user.getOpenId());
    }
}

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