日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2

1. JAVA日志框架

1.1 为什么程序需要记录日志

我们不可能实时的24小时对系统进行人工监控,那么如果程序出现异常错误时要如何排查呢?并且系统在运行时做了哪些事情我们又从何得知呢?这个时候日志这个概念就出现了,日志的出现对系统监控和异常分析起着至关重要的作用。
就拿java来说,在早期的日志都是通过System.out.println()进行记录的,但是这种方式不便于管理,所以apache最先开发了首个日志框架:log4j; 为日志框架奠定了基础。

1.2 为什么要用日志框架

因为软件系统发展到今天已经很复杂了,特别是服务器端软件,涉及到的知识,内容,问题太多。在某
些方面使用别人成熟的框架,就相当于让别人帮你完成一些基础工作,你只需要集中精力完成系统的业
务逻辑设计。而且框架一般是成熟,稳健的,他可以处理系统很多细节问题,比如,事务处理,安全
性,数据流控制等问题。还有框架一般都经过很多人使用,所以结构很好,所以扩展性也很好,而且它
是不断升级的,你可以直接享受别人升级代码带来的好处。

1.3 现有的日志框架

  • 日志实现
    • log4j:老牌日志框架,apache 旗下
    • JUL(java.util.logging):java自带的日志框架,适合小型项目
    • logback:目前比较火的框架,spring2.0默认使用logback日志
    • log4j2:log4j升级版,目前最好的日志实现技术
  • 日志门面接口
    • JCL(jakarta commons Logging):apache旗下
    • slf4j (simple logging facade for java):目前比较火的

日志框架出现的历史顺序为 : log4j → JUL → JCL → SLF4J → logback → log4j2
日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第1张图片

2. JUL学习 (java.util.logging)

JUL全称Java util Logging是java原生的日志框架,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。

2.1 JUL入门

2.1.1 架构介绍

日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第2张图片

  • Loggers:被称为记录器,应用程序通过获取Logger对象,调用其API来来发布日志信息。Logger
    通常时应用程序访问日志系统的入口程序。
  • Appenders:也被称为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:也被称为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,我
    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。
在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。

2.1.2 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});
    }
}

2.2 日志级别

JUL一共有7个日志级别,用法如下:

logger.(Level.INFO,"info");
  1. Level.SEVERE:最高级别的日志,主要记录错误信息
  2. Level.WARNING:级别排行第二,记录警告信息
  3. Level.INFO:级别排行第三,最常用的日志级别,记录普通消息,比如请求信息、连接信息、参数信息等等
  4. Level.CONFIG:级别排行第四,记录配置信息,加载配置文件、读取配置参数都可以使用5. CONFIG记录
  5. Level.FINE :debug 时记录的 日志消息,记录运行时的状态、传递的参数等等
  6. Level.FINER:debug 时记录的 日志消息,记录运行时的状态、传递的参数等等
  7. Level.FINEST:debug 时记录的 日志消息,记录运行时的状态、传递的参数等等
  8. Level.ALL:所有记录都开启
  9. Level.OFF: 关闭日志记录

其中,FINE、FINER、FINEST都是记录debug信息的,三者取其一即可;
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

 @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");
    }

自定义日志级别配置

@Test
    public void testLogConfig() throws Exception {
        // 1.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);
        logger.addHandler(fileHandler);
        // 2.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");
    }

2.3 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。并父子关系通过路径来关联。

@Test
    public void testLogParent() throws Exception {
        // 日志记录器对象父子关系
        Logger logger1 = Logger.getLogger("com.itheima.log");
        Logger logger2 = Logger.getLogger("com.itheima");
        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
        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
        logger1.severe("severe");
        logger1.warning("warning");
        logger1.info("info");
        logger1.config("config");
        logger1.fine("fine");
        logger1.finer("finer");
        logger1.finest("finest");
    }

2.4 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

#为顶级父元素RootLogger指定默认的处理器:ConsoleHandler,即若是你没有自定义Logger,就用这个Logger
handlers=java.util.logging.ConsoleHandler
#顶级父元素默认的日志级别为INFO,即此Logger的日志级别是INFO
.level=INFO 

#自定义Logger,即该Logger的name为com.itheima,调用时这样即可 Logger logger = Logger.getLogger("com.itheima");
#指定了自定义Logger的handlers,ConsoleHandler是输出到控制台,FileHandler是输出到文件中,两个都指定就可以同时输出;
com.itheima.handlers=java.util.logging.ConsoleHandler, java.util.logging.FileHandler
#指定了自定义Logger的日志级别
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
#指定日志级别 ,尽量和自定义的级别相同,否则会有些日志无法打印处理
java.util.logging.ConsoleHandler.level=INFO
#指定日志的格式
java.util.logging.ConsoleHandler.formatter=java.util.logging.SimpleFormatter
#指定日志的编码
java.util.logging.ConsoleHandler.encoding=UTF-8
#指定日志消息的格式
java.util.logging.SimpleFormatter.format=%1$tY-%1$tm-%1$td %1$tH:%1$tM:%1$tS %4$s %2$s %5$s%6$s%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
java.util.logging.FileHandler.pattern = /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

2.5 JUL原理

  1. 初始化LogManager
    1. LogManager加载logging.properties配置
    2. 添加Logger到LogManager
  2. 从单例LogManager获取Logger
  3. 设置级别Level,并指定日志记录LogRecord
  4. Filter提供了日志级别之外更细粒度的控制
  5. Handler是用来处理日志输出位置
  6. Formatter是用来格式化LogRecord的
    日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第3张图片

3. LOG4J学习

Log4j是Apache下的一款开源的日志框架,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。方便项目的调试。
log4j 很重要的一个缺陷是不支持占位符,但是用户可自己定义实现占位符的功能。
官方网站: http://logging.apache.org/log4j/1.2/

3.1 Log4j入门

  1. 建立maven工程
  2. 添加依赖

    log4j
    log4j
    1.2.17


junit
junit
4.12

  1. java代码
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
}
}
  1. Log4j日志级别
#每个Logger都被了一个日志级别(log level),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。

注:一般只使用4个级别,优先级从高到低为 ERROR > WARN > INFO > DEBUG

3.2 Log4j组件

Log4J 主要由 Loggers (日志记录器)、Appenders(输出端)和 Layout(日志格式化器)组成。其中
Loggers 控制日志的输出级别与日志是否输出;Appenders 指定日志的输出方式(输出到控制台、文件
等);Layout 控制日志信息的输出格式。

3.2.1 Loggers

日志记录器,负责收集处理日志记录,实例的命名就是类“XX”的full quailied name(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,也就意味着其他所有的logger都会直接
或者间接地继承自root。root logger可以用Logger.getRootLogger()方法获取。

但是,自log4j 1.2版以来, Logger 类已经取代了 Category 类。对于熟悉早期版本的log4j的人来说,
Logger 类可以被视为 Category 类的别名。

3.2.2 Appenders

Appenders ·是用来指定将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Appenders有以下几种

输出端类型 作用
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的尺寸时,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

3.2.3 layouts

布局器,用于控制日志输出的格式,让我么可以自定义日志格式,Log4j常用的layouts有以下几种

格式化器 作用
HTMLLayout 格式化日志为html表格形式
XMLLayout 格式化日志为xml文档形式
SimpleLayout (默认)简单的日志输出格式化,打印的日志格式为(info - message)
PatternLayout 最强大的格式化器,可以根据自定义格式输出日志,如果没有指定转换格式,默认的格式只显示消息内容;

3.3 Layout的格式

在 log4j.properties 配置文件中,我们定义了日志输出级别与输出端,在输出端中分别配置日志的输出
格式。

参数 说明 举例
%m 输出代码中指定的日志信息 logger.info(日志信息)
%p 输出日志级别 INFO、DEBUG、ERROR %-8p 表示占用8个字符,若字符不够用空格代替
%n 换行符 必须在结尾加上换行符,否则日志将杂乱不堪
%r 输出从应用启动到输出该log信息耗费的毫秒数 (log打印时间 - 应用启动时间)
%c 输出打印语句所属的类全名 %c :com.xd.App %c{1}:App
%t 输出产生该日志所在的线程名名称 main 、thread-0、thread-1
%d 输出服务器当前时间,精确到豪秒, 自定义格式 1、%d :2021-12-16 16:05:07,201 2、 %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} :2021-12-16 16:05:07
%l 输出日志发生的位置,包含包名、类名、方法名、所在的代码行数 com.log.App.haveConfigFile(App.java:25)
%L 输出代码中的行号 12
%F 显示调用logger的类的文件名 App.class
%% 输出一个百分号 % %

3.4 Appender的输出

控制台,文件,数据库
log4j的配置文件 log4j.properties,放在resources目录下
配置

#指定顶级父元素输出级别与输出端,指定日志级别为 INFO,使用appender为Console, 这个Console是用户自定义的
log4j.rootLogger=INFO,Console

# 控制台输出配置
log4j.appender.Console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.Console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
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')

# 自定义Logger,会继承父类rootLogger的appender:Console,可以配置取消继承
log4j.logger.com.itheima = info,file
log4j.logger.org.apache = error
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`)
);
@Test
public void testCustomLogger() throws Exception {
// 自定义 com.itheima
Logger logger1 = Logger.getLogger(Log4jTest.class);
logger1.fatal("fatal"); // 严重错误,一般会造成系统崩溃和终止运行
logger1.error("error"); // 错误信息,但不会影响系统运行
logger1.warn("warn"); // 警告信息,可能会发生问题
logger1.info("info"); // 程序运行信息,数据库的连接、网络、IO操作等
logger1.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
logger1.trace("trace"); // 追踪信息,记录程序的所有流程信息
// 自定义 org.apache
Logger logger2 = Logger.getLogger(Logger.class);
logger2.fatal("fatal logger2"); // 严重错误,一般会造成系统崩溃和终止运行
logger2.error("error logger2"); // 错误信息,但不会影响系统运行
logger2.warn("warn logger2"); // 警告信息,可能会发生问题
logger2.info("info logger2"); // 程序运行信息,数据库的连接、网络、IO操作等
logger2.debug("debug logger2"); // 调试信息,一般在开发阶段使用,记录程序的变量、参
数等
logger2.trace("trace logger2"); // 追踪信息,记录程序的所有流程信息
}

4. JCL 学习

全称为Jakarta Commons Logging,是Apache提供的一个通用日志API。
它是为 "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,但是功能非常常弱
(SimpleLog)。所以一般不会单独使用它。他允许开发人员使用不同的具体日志实现工具: Log4j, Jdk
自带的日志(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)。

4.1 为什么要用门面技术?

  • 面向接口开发,不在依赖具体的实现类,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

4.2 日志实现优先级排列

jcl门面技术在获取log实现时会按照以下顺序依次获取logger的实现,我们可以看到它是优先使用log4j的,如果找到了log4j的实现,就不会在往下找其他实现了

  1. log4j : 优先使用log4j
  2. jdk14Logger:jdk自带logger
  3. jdk13LumberjackLogger :也是jdk自带logger
  4. SimpleLog : jcl自带的日志框架,功能比较简单
    日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第4张图片

4.3 JCL入门

1、先添加apache门面的pom依赖


    commons-logging
    commons-logging
    1.2

2、java代码

package com.log;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Log log = LogFactory.getLog(App.class);
        // jcl优先使用 log4j 日志,如果未添加log4j依赖,默认会使用java自带的日志框架:java.util.logging
        log.fatal("fatal");
		log.error("error");
		log.warn("warn");
		log.info("info");
		log.debug("debug");
    }
}

3、打印结果如下,发现默认情况下使用的是jdk自带的日志框架

十二月 17, 2021 11:34:22 上午 com.log.App main
信息: hello world

4、接下来我们加上 log4j的依赖


    log4j
    log4j
    1.2.17

5、再加上log4j的配置文件 log4j.properties,放在resources目录下

# 配置log4j的顶级父元素,指定日志级别为 trace,使用appender为Console, 这个Console是用户自定义的
log4j.rootLogger=trace,Console
# 指定控制台日志输出的 appender
log4j.appender.Console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
# 指定消息layout布局器
log4j.appender.Console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
# 指定消息输出格式
log4j.appender.Console.layout.conversionPattern=%t %d [%t] %-5p %l -- %m %n

6、其他代码不变,再次运行main方法后打印结果如下 ,会发现自动使用了log4j进行输出日志;

main 2021-12-17 11:36:06,642 [main] INFO  com.log.App.main(App.java:17) -- hello world 

4.4 JCL原理

  1. 通过LogFactory动态加载Log实现类
    日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第5张图片

  2. 日志门面支持的日志实现数组

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"};
  1. 获取具体的日志实现
for(int i = 0; i < classesToDiscover.length && result == null; ++i) {
result = this.createLogFromClass(classesToDiscover[i], logCategory,
true);
}

5. 日志门面接口

5.1 什么是日志门面技术

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。就算我们强制要
求所有的模块使用相同的日志框架,系统中也难以避免使用其他类似spring,mybatis等其他的第三方框
架,它们依赖于我们规定不同的日志框架,而且他们自身的日志系统就有着不一致性,依然会出来日志
体系的混乱。

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。

目前主流的日志门面技术有2种

  • JCL
  • SLF4J
    常见的日志实现:
    JUL、log4j、logback、log4j2

因为JCL支持的日志技术比较少,只支持目前比较主流的日志框架,且不支持扩展,需要扩展其他的日志实现技术的话需要用户自己修改源代码,但是随着技术的发展,以后肯定会发展出更多更好的日志框架,但是jcl却不支持这些新出的框架,因此jcl在在2014年就已经被 apache 给淘汰了,目前使用最广泛的是slf4j;

5.2 SLF4J的由来

在log4j开发出来出来之后,log4j就受到了广大开发者的爱好,纷纷开始使用log4j,但是后来 log4j的创始人跟apache因为一些矛盾从apache辞职自己去创业了,创始人为了给自己的公司打出一点名声,所以就基于log4j又开发出了一个新的日志框架 logback,logback不管是性能还是功能都比log4j强,但是却很少人使用, 因为jcl门面不支持logback,因此jcl在在2014年就已经被 apache 给淘汰了,所以这个创世人又设计出了slf4j,slf4j支持市面上所有主流的日志框架;所以目前为止,使用最多的就是slf4j了; 后来 apache又基于 logback 的源码 设计出了 log4j2 日志,性能上log4j2比logback更胜一筹,并且log4j2既是日志框架,也是门面技术,但是log4j2的门面技术很少人使用,大多还是使用slf4j;

5.3 为什么要使用SLF4J作为日志门面?

    1. 使用SLF4J框架,可以在部署时迁移到所需的日志记录框架。
    1. SLF4J提供了对所有流行的日志框架的绑定,例如log4j,JUL,Simple logging和NOP。因此可以
      在部署时切换到任何这些流行的框架。
    1. 无论使用哪种绑定,SLF4J都支持参数化日志记录消息。由于SLF4J将应用程序和日志记录框架分离,
      因此可以轻松编写独立于日志记录框架的应用程序。而无需担心用于编写应用程序的日志记录框架。
    1. SLF4J提供了一个简单的Java工具,称为迁移器。使用此工具,可以迁移现有项目,这些项目使用日志
      框架(如Jakarta Commons Logging(JCL)或log4j或Java.util.logging(JUL))到SLF4J。

日志门面和日志实现的关系:
日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第6张图片
日志框架出现的历史顺序:
log4j -->JUL–>JCL–> slf4j --> logback --> log4j2

6. SLF4J的使用

简单日志门面(Simple Logging Facade For Java) SLF4J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。
当然slf4j自己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是目前市面上最流行的日志门面。现在的项目中,基本上都是使用SLF4J作为我们的日志系统。
SLF4J日志门面主要提供两大功能:

  1. 日志框架的绑定
  2. 日志框架的桥接

6.1 SLF4J入门

1、首先加入slf4j的依赖

   
        
            org.slf4j
            slf4j-api
            1.7.27
        

2、java代码

package com.log;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
public class App {
   // 声明日志对象
public final static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(App .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);
}
}
}

此时还不会打印内容,因为目前只有接口,还没有具体的实现

6.1.1 slf4j绑定默认日志

slf4j-simple是slf4j内置的简单日志实现框架,功能比较简单;


    org.slf4j
    slf4j-simple
    1.7.27

运行上述java代码后,控制台打印的结果如下

[main] ERROR com.log.App - 12322
[main] WARN com.log.App - warn
[main] INFO com.log.App - info yexindong

6.1.1 注意事项

maven依赖中,尽量保证只有一个日志实现,如果由多个日志实现的话默认使用第一个(maven依赖靠前的那个),并且在控制台会显示以下警告信息

# 提示有多个日志实现
SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings.
# 第一个日志实现
SLF4J: Found binding in [jar:file:/D:/repository/org/slf4j/slf4j-simple/1.7.25/ slf4j-simple-1.7.25.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBin
# 第二个日志实现
SLF4J: Found binding in [jar:file:/D:/repository/org/slf4j/slf4j-log4j12/1.7.12/slf4j-log4j12-1.7.12.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
# 默认绑定第一个
SLF4J: Actual binding is of type [org.slf4j.impl.SimpleLoggerFactory]

6.2 绑定日志的实现(Binding)

如前所述,SLF4J支持各种日志框架。SLF4J发行版附带了几个称为“SLF4J绑定”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:

  1. 添加slf4j-api的依赖
  2. 使用slf4j的API在项目中进行统一的日志记录
  3. 绑定具体的日志实现框架
    1. 绑定已经实现了slf4j的日志框架,直接添加对应依赖
    2. 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
  4. 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)

6.2.1 slf4j绑定log4j日志框架

其中 slf4j-log4j12 是适配器,必须要一个适配器,否则log4j不生效


	org.slf4j
	slf4j-api
	1.7.27


    org.slf4j
    slf4j-log4j12
    1.7.27


    log4j
    log4j
    1.2.17

除此之外,还需要加上log4j的配置文件:log4j.properties

# 配置log4j的顶级父元素,指定日志级别为 trace,使用appender为yexindong, 这个yexindong  是用户自定义的
log4j.rootLogger=trace,yexindong
# ***********************输出到控制台 start****************
# 指定控制台日志输出的 appender
log4j.appender.yexindong=org.apache.log4j.ConsoleAppender
# 指定消息layout布局器
log4j.appender.yexindong.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
# 指定消息输出格式
log4j.appender.yexindong.layout.conversionPattern=%t %d [%t] %-5p %l -- %m %n
# ***********************输出到控制台 end****************

6.2.2 slf4j绑定java自带日志框架 jul


	org.slf4j
	slf4j-api
	1.7.27


    org.slf4j
    slf4j-jdk14
    1.7.27

6.2.3 slf4j绑定jcl日志框架


	org.slf4j
	slf4j-api
	1.7.27


	org.slf4j
	slf4j-jcl
	1.7.27

6.2.4 slf4j绑定nop日志框架


	org.slf4j
	slf4j-api
	1.7.27


org.slf4j
slf4j-nop
1.7.27

6.2.5 slf4j绑定logback日志框架(绑定已经实现了slf4j的日志框架,直接添加对应依赖)


    ch.qos.logback
    logback-classic
    1.2.3


    ch.qos.logback
    logback-core
    1.2.3

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
slf4j-jdk14-1.7.27.jar替换为slf4j-log4j12-1.7.27.jar即可。

SLF4J不依赖于任何特殊的类装载。实际上,每个SLF4J绑定在编译时都是硬连线的, 以使用一个且只有
一个特定的日志记录框架。例如,slf4j-log4j12-1.7.27.jar绑定在编译时绑定以使用log4j。在您的代码
中,除了slf4j-api-1.7.27.jar之外,您只需将您选择的一个且只有一个绑定放到相应的类路径位置。不要
在类路径上放置多个绑定。以下是一般概念的图解说明。
日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第7张图片
日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第8张图片

6.3 slf4j 日志桥接器(Bridging)

通常,您依赖的某些组件依赖于SLF4J以外的日志记录API。您也可以假设这些组件在不久的将来不会切
换到SLF4J。为了解决这种情况,SLF4J附带了几个桥接模块,这些模块将对log4j,JCL和java.util.logging API的调用重定向,就好像它们是对SLF4J API一样。

桥接解决的是项目中日志的遗留问题,当系统中存在之前的日志API,可以通过桥接转换到slf4j的实现

  1. 先去除之前老的日志框架的依赖
  2. 添加SLF4J提供的桥接组件
  3. 为项目添加SLF4J的具体实现

例子:老项目使用的日志框架是log4j,现在想要使用logback, 但是一大堆的java文件中都有log4j的导入,因为使用了logback,就一定要将log4j相关的maven依赖删除,依赖删除后,这个import导入就一定会报错,一个个去改把,太麻烦了,搞不好改错了,更麻烦,于是就有了 日志桥接器,只需要加上桥接器的maven依赖即可,代码一行都不需要改,依赖如下


    org.slf4j
    log4j-over-slf4j
    1.7.25

加上这个依赖后,虽然import上是log4j,但是底层调用的其实是logback的日志实现。
日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第9张图片

迁移的方式:

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。



	org.slf4j
	log4j-over-slf4j
	1.7.27



	org.slf4j
	jul-to-slf4j
	1.7.27



	org.slf4j
	jcl-over-slf4j
	1.7.27

注意问题:

  1. jcl-over-slf4j.jar和 slf4j-jcl.jar不能同时部署。前一个jar文件将导致JCL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JCL,从而导致无限循环。
  2. log4j-over-slf4j.jar和slf4j-log4j12.jar不能同时出现
  3. jul-to-slf4j.jar和slf4j-jdk14.jar不能同时出现
  4. 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。

6.4 SLF4J原理解析

  1. SLF4J通过LoggerFactory加载日志具体的实现对象。
  2. LoggerFactory在初始化的过程中,会通过performInitialization()方法绑定具体的日志实现。
  3. 在绑定具体实现的时候,通过类加载器,加载org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class
  4. 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

7. logback

logback是由log4j的创始人设计的另一个开源日志组件,性能比log4j更好;
logback主要分为三个模块

  1. logback-core:其他2个模块的基础模块,也是最核心的模块
  2. logback-classic:它是log4j的一个改良版本,同时它完整实现了slf4j API
  3. logback-access:访问模块与servlet容器集成通过http来访问日志的功能;

后续的日志代码都是通过SLF4J日志门面搭建日志系统,所以在代码是没有区别,主要是通过修改配置
文件和pom.xml依赖

logback默认日志级别
logback的默认日志级别是debug;

logback配置文件
logback 支持以下几种方式的配置文件,如果以下文件都不存在的话则会采用默认的配置文件;

  • logback.groovy
  • logback-test.xml
  • logback.xml

7.1 logback入门

  1. 添加依赖
<!-- 使用日志门面管理logback-->
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>1.7.25</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-core</artifactId>
    <version>1.2.3</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-classic</artifactId>
    <version>1.2.3</version>
</dependency>
  1. java代码
package com.log;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
//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");
}

7.2 logback配置

logback会依次读取以下类型配置文件:

  • logback.groovy
  • logback-test.xml
  • logback.xml 如果均不存在会采用默认配置
  1. logback组件之间的关系

    1. Logger:日志的记录器,把它关联到应用的对应的context上后,主要用于存放日志对象,也
      可以定义日志类型、级别。
    2. Appender:用于指定日志输出的目的地,目的地可以是控制台、文件、数据库等等。
    3. Layout:负责把事件转换成字符串,格式化的日志信息的输出。在logback中Layout对象被封
      装在encoder中。
  2. 基本配置信息









System.err


${pattern}








  1. FileAppender配置










System.err


${pattern}






${pattern}


${log_dir}/logback.log






%level%d{yyyy-MM-dd
HH:mm:ss}%c%M%L%thread%m



${log_dir}/logback.html








  1. RollingFileAppender配置


 







System.err


${pattern}






${pattern}


${log_dir}/roll_logback.log



${log_dir}/rolling.%d{yyyy-MM-
dd}.log%i.gz

1MB








  1. Filter和异步日志配置










System.err


${pattern}






${pattern}


${log_dir}roll_logback.log



${log_dir}rolling.%d{yyyy-MM-
dd}.log%i.gz

1MB




error
ACCEPT
DENY
















7.3 logback-access的使用

logback-access模块与Servlet容器(如Tomcat和Jetty)集成,以提供HTTP访问日志功能。我们可以使
用logback-access模块来替换tomcat的访问日志。

  1. 将logback-access.jar与logback-core.jar复制到$TOMCAT_HOME/lib/目录下
  2. 修改$TOMCAT_HOME/conf/server.xml中的Host元素中添加:

  1. logback默认会在$TOMCAT_HOME/conf下查找文件 logback-access.xml






${LOG_DIR}/access.log

access.%d{yyyy-MM-dd}.log.zip



combined




8. log4j2

Apache Log4j 2是对Log4j的升级版,参考了logback的一些优秀的设计,并且修复了一些问题,因此带
来了一些重大的提升,主要有:

  • 异常处理,在logback中,Appender中的异常不会被应用感知到,但是在log4j2中,提供了一些异
    常处理机制。
  • 性能提升, log4j2相较于log4j 和logback都具有很明显的性能提升,后面会有官方测试的数据。
  • 自动重载配置,参考了logback的设计,当然会提供自动刷新参数配置,最实用的就是我们在生产
    上可以动态的修改日志的级别而不需要重启应用。
  • 无垃圾机制,log4j2在大部分情况下,都可以使用其设计的一套无垃圾机制,避免频繁的日志收集
    导致的jvm gc。

8.1 Log4j2入门

目前市面上最主流的日志门面就是SLF4J,虽然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。所以大家一般还是将Log4j2看作是日志的实现,Slf4j + Log4j2应该是未来的大势所趋。

  1. 添加依赖


org.apache.logging.log4j
log4j-api
2.11.1



org.apache.logging.log4j
log4j-core
2.11.1

  1. JAVA代码
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");
}
}
  1. 使用slf4j作为日志的门面,使用log4j2作为日志的实现


org.apache.logging.log4j
log4j-api
2.11.1



org.apache.logging.log4j
log4j-core
2.11.1



org.slf4j
slf4j-api
1.7.25



org.apache.logging.log4j
log4j-slf4j-impl
2.10.0

        
        
            com.lmax
            disruptor
            3.3.4
        

8.2 Log4j2配置

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






    
        
        D:\\log\\
        [%d{HH:mm:ss:SSS}] [%-5p] - %l -- %m%n
    
    
    
        
        
            
            
        

        
        
            
        
        
        
            
        
        
        
        
            
            
            
            
                
                
                
                
                
                
            
            
            
        
        
        
            
            
                
                
                
                
            

            
            
                
                
            
        
        
        
            
            
                
                
            
            
            
                
                
            
            
            
        
        
        
            
            
                
            
            
            
                
                
            
        


        
            
            
                
            
        
    
    
    
        
        
        
        
            
            
            
            
            
            
        
    

8.3 异步日志

异步日志
log4j2最大的特点就是异步日志,其性能的提升主要也是从异步日志中受益,我们来看看如何使用log4j2的异步日志。

  • 同步日志
    日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第10张图片
  • 异步日志
    日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第11张图片
    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
    前面我们说的Appender组件和Logger组件。
    注意:配置异步日志需要添加依赖


    com.lmax
    disruptor
    3.3.4

  1. AsyncAppender方式

<Configuration status="warn">
<properties>
<property name="LOG_HOME">D:/logsproperty>
properties>
<Appenders>
<File name="file" fileName="${LOG_HOME}/myfile.log">
<PatternLayout>
<Pattern>%d %p %c{1.} [%t] %m%nPattern>
PatternLayout>
File>
<Async name="Async">
<AppenderRef ref="file"/>
Async>
Appenders>
<Loggers>
<Root level="error">
<AppenderRef ref="Async"/>
Root>
Loggers>
Configuration>
  1. AsyncLogger方式
    AsyncLogger才是log4j2 的重头戏,也是官方推荐的异步方式。它可以使得调用Logger.log返回的更快。你可以有两种选择:全局异步和混合异步。
  • 全局异步就是,所有的日志都异步的记录,在配置文件上不用做任何改动,只需要在classpath中添加文件log4j2.component.properties,文件增加以下内容:
Log4jContextSelector=org.apache.logging.log4j.core.async.AsyncLoggerContextSelector
  • 混合异步就是,你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。



D:/logs




%d %p %c{1.} [%t] %m%n















如上配置: com.itheima 日志是异步的,root日志是同步的。

使用异步日志需要注意的问题:

  1. 如果使用异步日志,AsyncAppender、AsyncLogger和全局日志,不要同时出现。性能会和
    AsyncAppender一致,降至最低。
  2. 设置includeLocation=false ,打印位置信息会急剧降低异步日志的性能,比同步日志还要
    慢。

9. SpringBoot中的日志使用

springboot框架在企业中的使用越来越普遍,springboot日志也是开发中常用的日志系统。springboot
默认就是使用SLF4J作为日志门面,logback作为日志实现来记录日志。

9.1 SpringBoot中的日志设计

springboot中的日志


spring-boot-starter-logging
org.springframework.boot

依赖关系图:
日志框架Log4j、JUL、JCL、Slf4j、Logback、Log4j2_第12张图片
总结:

  1. springboot 底层默认使用logback作为日志实现。
  2. 使用了SLF4J作为日志门面
  3. 将JUL也转换成slf4j
  4. 也可以使用log4j2作为日志门面,但是最终也是通过slf4j调用logback

9.2 SpringBoot日志使用

  1. 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");
}
}
  1. 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
  1. 指定配置
    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
日志框架 配置文件
Logback logback-spring.xml , logback.xml
Log4j2 log4j2-spring.xml , log4j2.xml
JUL logging.properties

logback.xml:直接就被日志框架识别了

  1. 使用SpringBoot解析日志配置
    logback-spring.xml:由SpringBoot解析日志配置
<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%npattern>
springProfile>
encoder>

application.properties

spring.profiles.active=dev
  1. 将日志切换为log4j2

org.springframework.boot
spring-boot-starter-web



spring-boot-starter-logging
org.springframework.boot





org.springframework.boot
spring-boot-starter-log4j2

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