Spring Boot日志:SLF4J和Logback

日志的分类

SpringBoot中的日志库分为两种:

  1. 实现库:提供具体的日志实现,例如日志级别的控制、打印格式、输出目标等。
  2. 外观库:自身不提供日志实现,而是对其他日志库进行封装,从而方便使用。基于外观模式实现。

关于外观库的出现,可设想一下:现在有多种日志库,每一种接口都不同。于是我们在不同项目中往往需要调用不同的API。于是希望,无论哪一种日志库,我们都在外面套一层壳,使用时调用这层壳的接口,这样就统一了。这层壳就是外观库。

对于这两种库,常见的有:

  1. 实现库:Log4jLog4j2Logback
  2. 外观库:Slf4jApache Commons Logging

通常只需要引入Slf4j依赖,然后通过Slf4j来调用LogbackLog4j
对应地,配置文件除了对Slf4j进行配置,也可以对LogbackLog4j进行配置。

Logback相比于Log4j,性能提高了10倍以上的性能,占用的内存也变小了,并且文档十分详细。推荐使用Slf4j+Logback
官网:

https://logback.qos.ch/

官方文档:

https://logback.qos.ch/documentation.html

Slf4jLogbackLog4j是同一个作者,使用了相同的设计,因此Slf4j直接可调用LogbackLog4j。而对于其他日志实现库,例如java.util.logging等,需要使用一个适配器模块来将Apache Commons Logging的接口转换为Slf4j的可调用接口。

Spring Boot日志

依赖

Spring Boot默认使用Logback。只需要引入spring-boot-starterspring-boot-starter-web就会默认包含,不需要再单独引入。
lombok中默认包含了Slf4j,因此只要引入了lombok就无需再单独引入Slf4j

<dependency>
    <groupId>org.projectlombokgroupId>
    <artifactId>lombokartifactId>
    <version>1.18.24version>
dependency>

日志对象

要打印,就要先获取日志对象。
通常地,使用Slf4j包中的LoggerFactory来得到日志对象,然后打印:

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class LoggerController {
    // 得到日志对象
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoggerController.class);
    @RequestMapping("/logger")
    public String logger() {
        // 日志打印
        logger.trace("日志级别: trace");
        logger.debug("日志级别: debug");
        logger.info("日志级别: info");
        logger.warn("日志级别: warn");
        logger.error("日志级别: error");
        return "logger";
    }
}

如果项目中引入了lombok组件,则可在类前添加@Slf4j注解,这样就可在类中直接使用log日志对象,而无需通过LoggerFactory来获取。

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@Slf4j // 通过lombok的`@Slf4j`得到日志实例
public class LoggerController {
    @RequestMapping("/logger")
    public String logger() {
        // 日志打印
        log.trace("日志级别: trace");
        log.debug("日志级别: debug");
        log.info("日志级别: info");
        log.warn("日志级别: warn");
        log.error("日志级别: error");
        return "logger";
    }
}

日志级别及配置

日志级别

日志有8个级别:

  1. ALL: 开启所有日志
  2. TRACE: 追踪,程序每次执行一步都输出。级别较低,通常不会使用
  3. DEBUG: 调试日志,细粒度
  4. INFO: 普通日志,粗粒度
  5. WARN: 警告日志
  6. ERROR: 错误日志,但不影响系统同运行
  7. FATAL: 严重错误日志,会导致系统退出
  8. OFF: 关闭所有日志

对于这8个级别,级别依次递增。级别越高,打印的日志越少。
通常地,只使用TRACEDEBUGINFOWARNERROR这5个等级。
Spring Boot会打印指定级别及更高级的日志。
例如日志设置为INFO级,那么Spring Boot会打印INFOWARNERROR

配置文件

logback的配置可在application.yml和xml中配置,其中xml配置更加灵活。
若多个配置同时存在,则其加载顺序为:
logback.xml → application.yml → logback-spring.xml

后加载的会覆盖先加载的。因此application.yml会覆盖logback.xml中的相同配置。即后加载的优先级更高。
同理,若要使用 application.yml 中定义的变量,应使用 logback-spring.xml 。官方推荐使用 logback-spring.xml

logback.xml

加载logback.xml时,默认会在classpath查找以下文件: 用户自定义xml > logback-test.xml > logback.groovy > logback.xml 。
如果上述4个配置文件都不存在,那么logback会调用BasicConfigurator来创建一个最小化配置将日志输出到控制台。最小化配置会构造一个父为PatternLayoutEncoder%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n
其中用户自定义xml是在application.yml中通过logging.config=classpath:logging-config.xml配置的。

yml配置

logging:
  config: classpath:logback.xml # 自定义配置文件
  pattern:
    file: "%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %highlight(%-5level) %cyan(%logger{15} - %msg %n)"     # 文件输出
    console: "%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %highlight(%-5level) %cyan(%logger{15} - %msg %n)"  # 控制台输出
  file:
    name: E:\logs\test.log # 日志文件输出路径
  level:
    root: INFO # root输出级别
    com.spring: WARN # 特定包的输出级别

xml结构


<configuration>
    <appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    appender>

    <appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.FileAppender">
    appender>

    <appender name="ROLLING" class="ch.qos.logback.core.RollingFileAppender">
    appender>

    <root>root>
    <logger>logger>
configuration>

注意区分属性配置的区别:

  • 属性:标签自身的属性,直接写在标签标签内,例如name就是`标签的属性。
  • 配置:标签的功能设置,使用子标签进行配置,例如testFile.log就是标签的配置。

最外层标签

是最外层的标签,所有其他标签都要定义在该标签内。
可设置多个属性:

  • scan: 启用扫描。默认为true。当为true时,若配置文件发生变更,将会被重新加载。
  • scanPeriod: 配置文件扫描时间间隔。默认单位是毫秒,可修改。当scan为true时,此属性生效。默认时间间隔为1分钟。
  • debug: 默认为false。若设为true,将实时打印出logback内部日志信息。

例如:

<configuration scan="false" scanPeriod="60 seconds" debug="false">

上下文名称

为了避免同一服务器上多个web应用的logger产生上下文冲突,可使用标签设置上下文的名称,确保每个xml的唯一即可。
例如:

<contextName>TestcontextName>

标签

标签负责写日志。定义了日志的输出位置、触发策略、格式等。注意只负责写,不负责日志等级。
一个标签负责一种日志。由于一个系统中往往包含多种日志,因此通常同时使用多个标签。
包含2个属性:

  • name: 指定的名称,可自定义。需在root标签中引用。
  • class: 指定所使用实现库中Appender类的含路径名称。

关于class,有以下几个常用取值:

  • ch.qos.logback.core.ConsoleAppender: 输出到控制台。
  • ch.qos.logback.core.FileAppender: 输出到静态记录文件。
  • ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender: 输出到滚动日志文件。

ConsoleAppender

ConsoleAppender最为简单,直接输出到控制台。通常用于开发调试。
ConsoleAppender常用的设置为:

  • : 对记录事件进行格式化。

例如:

<appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    <encoder>
        <pattern>console %d %p - %m%npattern>
    encoder>
appender>

FileAppender

FileAppender会将所有的日志信息都写入到一个文件中。因此若append属性为true,则日志文件会越来越大。
FileAppender常用的设置为:

  • : 文件名。无默认值,必须设置。其路径可以为绝对或相对。若上级目录不存在则会自动创建。
  • : 是否开启追加。默认为true。若为true,则新的日志会追加到文件末尾;若为false,则写新日志前会清空日志文件。
  • : 对记录事件进行格式化。
  • : 是否安全写入文件。默认为false。效率低。

例如:

<appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.FileAppender">
  <file>testFile.logfile>
  <append>trueappend>
  <encoder>
     <pattern>%d %p - %m%npattern>
  encoder>

RollingFileAppender

RollingFileAppender会将日志滚动记录,即写入一个文件,当满足条件时,再写入下一个文件。例如设置文件大小为30MB,则当写入的日志文件达到30MB时会再新建一个日志文件进行写入。达到条件这个行为称为滚动。
RollingFileAppender常用的设置为:

  • : 文件名。无默认值,必须设置。其路径可以为绝对或相对。若上级目录不存在则会自动创建。
  • : 是否开启追加。默认为true。若为true,则新的日志会追加到文件末尾;若为false,则写新日志前会清空日志文件。
  • : 滚动策略。通常包含:滚动条件(例如最大日志文件大小),文件命名格式,日志文件保存期限,等等。
  • : 日志输出格式。

例如:

<appender name="ROLLING" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
  <file>testFile.logfile>
    <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
        <fileNamePattern>${LOG_HOME}/${app-name}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.logfileNamePattern>
        <MaxHistory>30MaxHistory>
        <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
            <maxFileSize>30MBmaxFileSize>
        timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
    rollingPolicy>
	
    <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
        <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [ %-5level ] [ %thread ] -  [ %logger{50} : %line ] - %msg%npattern>
    layout>

滚动策略

使用class属性指定滚动策略,不同的策略有不同的配置。

  1. 基于时间的滚动策略:ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy
    该策略根据时间来判定是否触发滚动。最常用。
    常用配置为:
  • : 文件名格式,必须。可以使用%d转换符来接收一个java.text.SimpleDateFormat对象,例如%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}
  • : 日志文件保留天数。
  1. 基于文件大小的滚动策略:ch.qos.logback.core.rolling.SizeBasedTriggeringPolicy
    该策略会监视日志文件大小,当文件超过指定大小时触发滚动。
  • : 日志文件大小,默认为10MB。
  • : 是否安全写入文件。若为true,不支持FixedWindowRollingPolicy。支持TimeBasedRollingPolicy,但此时必须满足:1不支持也不允许文件压缩;2不能设置file属性。
  • : 告知 RollingFileAppender 何时激活滚动。

标签

标签有2个作用:

  1. 定义日志的输出等级。
  2. 指定哪些启用。

name属性固定为ROOT,且没有上级,故而只有一个属性:

  • level: 最重要,指定日志的打印等级,默认为DEBUG。其值可以为:ALLTRACEDEBUGINFOWARNERROR,FATALOFF。不可以设置为INHERITEDNULL`。

可以在下配置多个,标识对应的被添加到下,从而可以继承的属性和内容。
例如:

<root level="INFO">
    <appender-ref ref="CONSOLE"/>
    <appender-ref ref="FILE" />
    <appender-ref ref="ROLLING" />
root>

其中ref属性即为name属性。
也是一个特殊的,且为所有的最上级父。parent属性为null

标签

标签非必须,用于对某些日志等级进行单独定义。
例如设置,但希望springframework的等级为WARN,此时就可添加一个标签:


常用属性为:

  • name: 指定需单独设置的组件类名。
  • level: 设置组件的日志等级。其值可以为:ALLTRACEDEBUGINFOWARNERROR,FATALOFF。可设置为INHERITEDNULL`。若不设置,则默认继承上级的level。
  • additivity: 是否向上级传递打印信息。默认为true。若为true,则本打印一次,然后传递给上级,上级会再打印一次,这样就会造成重复打印。因此通常都设置为false

例如:

<logger name="TEST_PARENT" level="INFO" additivity="false">
    <appender-ref ref="TEST_CHILD"/>
logger>

这样就形成了父子关系,TEST_CHILD的上级为TEST_PARENT
有一个parent属性,指向其父。每个都有parent,只有除外,是根节点。因此和所有的会形成一棵树。注意父子关系是由parent属性形成的,而非类继承这样的关系。

定义变量

变量有两种:本地变量和配置文件变量。

本地变量

在xml中定义一个变量,然后在整个xml文件中引用。格式为:

通过${变量名}格式使用变量。例如:


<property name="LOG_HOME" value="E:/logs/" />


<appender>
	<file>${LOG_HOME}/${app-name}.logfile>
appender>

配置文件变量

若希望从yml或.properties中读取变量值在xml中使用,则需要使用
例如,在application.yml中定义了一个logback_app_property.level变量:

logback_app_property:
  level: INFO

现在希望引用这个level变量,则可在xml中添加标签,并令其source属性指向logback_app_property.level变量。

<springProperty name="YML_LEVEL" source="logback_app_property.level" defaultValue="INFO"/>

同样是通过${变量名}格式使用变量:

<root level="${YML_LEVEL}">
root>

实例

首先在yml中定义

logging:
  # 指定 logback-app.xml 作为logback的配置文件
  config: classpath:logback-app.xml

# 用于 logback-app.xml 文件配置的参数值
logback_app_property:
  # TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR
  level: INFO

然后在logback-app.xml中定义:


<configuration>
    <contextName>ApplicationcontextName>

    <jmxConfigurator/>
	
    
    
    <property name="LOG_HOME" value="E:/logs/" />
    <property name="app-name" value="test-admin"/>
    <property name="filename" value="server"/>
	
    
    <property name="ENCODER_PATTERN" value="%red(%date{ISO8601}]) %highlight(%-5level) %green([%10.10thread]) [%X{X-B3-TraceId}] %boldMagenta(%logger{20}) - %cyan(%msg%n)" />

    
    <appender name="consoleAppender" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder>
            <pattern>${ENCODER_PATTERN}pattern>
            <charset>UTF-8charset>
        encoder>
    appender>

    
    <appender name="appLogAppender" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        
        <file>${LOG_HOME}/${app-name}.logfile>
        
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            
            <fileNamePattern>${LOG_HOME}/${app-name}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.logfileNamePattern>
            
            <MaxHistory>30MaxHistory>
            
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>30MBmaxFileSize>
            timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
        rollingPolicy>
        
        <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [ %-5level ] [ %thread ] -  [ %logger{50} : %line ] - %msg%npattern>
        layout>
    appender>

    
    <appender name="errorLogAppender" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <file>${LOG_HOME}/${app-name}-error.logfile>
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <fileNamePattern>${LOG_HOME}/${app-name}-error-%d{yyyy-MM-dd}.logfileNamePattern>
            <maxHistory>90maxHistory>
        rollingPolicy>
        <encoder>
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [ %-5level ] [ %thread ] -  [ %logger{50} : %line ] - %msg%npattern>
        encoder>
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <level>WARNlevel>
        filter>
    appender>

    
    
    <logger name="org.springframework" level="WARN"/>
    <logger name="org.spring" level="WARN"/>
    <logger name="org.hibernate" level="WARN"/>
    <logger name="io.grpc.netty" level="OFF"/>
    <logger name="org.eclipse.jetty" level="WARN"/>
    <logger name="jndi" level="WARN"/>
    <logger name="redis.clients" level="WARN"/>
    <logger name="application" level="WARN"/>
    <logger name="springfox.documentation" level="WARN"/>
    <logger name="com.netflix" level="WARN"/>
    <logger name="org.reflections" level="WARN"/>
    <logger name="org.apache" level="WARN"/>
    <logger name="io.grpc.internal.ClientCallImpl" level="OFF"/>
    <logger name="org.springframework.amqp.rabbit" level="ERROR"/>
    <logger name="com.baomidou.dynamic.datasource.DynamicRoutingDataSource" level="WARN"/>
    <logger name="com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool" level="WARN"/>
    <logger name="org.quartz.core.QuartzSchedulerThread" level="ERROR"/>
    <logger name="io.lettuce.core.protocol.RedisStateMachine" level="INFO"/>
    <logger name="io.lettuce.core.RedisChannelHandler" level="INFO"/>
    <logger name="io.lettuce.core.protocol.CommandHandler" level="INFO"/>
    <logger name="io.lettuce.core.protocol.CommandEncoder" level="INFO"/>
    <logger name="io.lettuce.core.protocol.DefaultEndpoint" level="INFO"/>
    <logger name="io.lettuce.core.protocol.ConnectionWatchdog" level="INFO"/>
    <logger name="io.lettuce.core.RedisClient" level="INFO"/>
    <logger name="org.mybatis.spring.mapper.ClassPathMapperScanner" level="INFO"/>
    <logger name="com.baomidou.mybatisplus.core.MybatisConfiguration" level="INFO"/>

    
    <springProperty name="LEVEL" source="logback_app_property.level" defaultValue="INFO"/>

    <root level="${LEVEL}">
        <appender-ref ref="consoleAppender"/>
        <appender-ref ref="appLogAppender" />
        <appender-ref ref="errorLogAppender" />
    root>
configuration>

在程序中动态更改日志级别

在程序中使用代码来动态修改日志级别,首先导入库:

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import ch.qos.logback.classic.Level;
import ch.qos.logback.classic.LoggerContext;

然后获取并修改level

String loggerName = "ROOT";
String loggerLevel = "DEBUG";
// 获取日志上下文
LoggerContext loggerContext = (LoggerContext) LoggerFactory.getILoggerFactory();
// 获取ROOT
ch.qos.logback.classic.Logger logger = loggerContext.getLogger(loggerName);
// 修改日志等级
logger.setLevel(Level.valueOf(loggerLevel));

注意这里的loggerName与JMX不同,是大小写不敏感的,例如ROOT可以写作root

Java管理扩展 JMX(Java Management Extensions)

JMX是一个带窗口的应用程序,为运行中的应用提供管理功能。JMX是跨平台的,与具体应用无关。配置logback开启JMX后即可通过JMX查看logback信息。
配置logback开启JMX,需在xml中添加一行标签:


  

当应用运行后,打开系统的CMD窗口,在其中输入命令:

jconsole

然后就会打开JMX的应用窗口,并提示新建连接。设应用程序运行在本地,则在本地进程的列表中选择对应的应用程序,然后双击或点连接

Spring Boot日志:SLF4J和Logback_第1张图片

之后可能弹出安全连接失败。是否以不安全的方式重试?,选择不安全的连接即可。

Spring Boot日志:SLF4J和Logback_第2张图片

在上方的标签列表中点击MBean标签,然后在列表中找到ch.qos.logbak.classic,依次点击进入defaultch.qos.logback.classic.jmx.JMXConfigurator,其下会列出属性操作两个列表。在其下分别包含不同的功能。

对于属性,包含LoggerListStatuses。其中LoggerList列出了所有的Logger。特殊地,标签其对应名称为ROOT,会列在第一行。

Spring Boot日志:SLF4J和Logback_第3张图片

对于操作,可进行:

  • 重新加载logback的默认配置文件。
  • 通过指定的URL重新加载配置文件。
  • 通过指定的文件重新加载配置文件。
  • 设置指定logger级别,可设为null
  • 获取指定logger级别,可返回null
  • 指定logger的有效级别。

Spring Boot日志:SLF4J和Logback_第4张图片

点击属性下的LoggerList,即可看到一个Logger数组。第一个就是ROOT

点击操作下的getLoggerLevel,需输入一个参数p1,该参数就是LoggerList中的一个Logger。输入ROOT,然后点击按钮getLoggerLevel,即可看到ROOT的等级。注意这里的p1是大小写敏感的,例如ROOT不可以写作root

点击操作下的setLoggerLevel,需输入两个参数p1p2p1为Logger名称,p2为level值。例如p1输入ROOTp2输入DEBUG,然后点击按钮setLoggerLevel,即可将ROOT变更为DEBUG等级。

同理,更改应用的配置文件 logback.xml ,然后点击 操作 下的reloadDefaultConfiguration,并点击右侧的reloadDefaultConfiguration按钮,即可重新加载配置文件。

但在实际测试中,若配置文件为 logback.xml ,则表现相对正常;而若配置文件为其他名称,例如 logback-spring.xml ,则重载配置文件后原控制台将不再进行打印,且对配置文件的修改也不会生效。似乎reloadDefaultConfiguration只识别 logback.xml

另外,修改配置文件只能是更改 logback.xml 本身。如果修改的是application.yml中的logback_app_property.level变量,reloadDefaultConfiguration时并不会重新读取该变量并应用到 logback.xml 中。

一般来说,通过JMX来修改的只有ROOT,以及logback.xml中配置的多个

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