slf4j+log4j2配置项目日志管理系统

日志解决方案这么多，为何我们选择slf4j+log4j2来作为日志系统呢？首先我们来将常见的日志作对比。

1 日志解决方案对比

1.1 log4j

Log4j是Apache的一个开放源代码项目，通过使用Log4j，我们可以控制日志信息输送的目的地是控制台、文件、数据库等；我们也可以控制每一条日志的输出格式；通过定义每一条日志信息的级别，我们能够更加细致地控制日志的生成过程。

Log4j有7种不同的log级别，按照等级从低到高依次为：TRACE、DEBUG、INFO、WARN、ERROR、FATAL、OFF。如果配置为OFF级别，表示关闭log。

Log4j支持两种格式的配置文件：properties和xml。包含三个主要的组件：Logger、appender、Layout。

1.2 log4j2

Spring Boot1.4以及之后的版本已经不支持log4j，log4j也很久没有更新了，现在已经有很多其他的日志框架对Log4j进行了改良，比如说SLF4J、Logback等。而且Log4j2在各个方面都与Logback非常相似，那么为什么我们还需要Log4j2呢？

  • 插件式结构。Log4j 2支持插件式结构。我们可以根据自己的需要自行扩展Log4j2我们可以实现自己的appender、logger、filter。
  • 配置文件优化。在配置文件中可以引用属性，还可以直接替代或传递到组件。而且支持json格式的配置文件。不像其他的日志框架，它在重新配置的时候不会丢失之前的日志文件。
  • Java 5的并发性。Log4j2利用Java 5中的并发特性支持，尽可能地执行最低层次的加锁。解决了在log4j 1.x中存留的死锁的问题。
  • 异步logger。Log4j2是基于LMAX Disruptor库的。在多线程的场景下，和已有的日志框架相比，异步的logger拥有10倍左右的效率提升。
1.3 logback

Logback，一个“可靠、通用、快速而又灵活的Java日志框架”。logback当前分成三个模块：logback-core，logback- classic和logback-access。logback-core是其它两个模块的基础模块。logback-classic是log4j的一个改良版本。此外logback-classic完整实现SLF4J API使你可以很方便地更换成其它日志系统如log4j或JDK Logging。logback-access访问模块与Servlet容器集成提供通过Http来访问日志的功能。

1） logback-core: Joran, Status, context, pattern parsing
2）logback-classic: developer logging
3） logback-access: The log generated when a user accesses a web-page on a web server. Integrates seamlessly with Jetty and Tomcat.

Logback相对于log4j的优势：

1）logback比log4j要快大约10倍，而且消耗更少的内存。
2）logback-classic模块直接实现了SLF4J的接口，所以我们迁移到logback几乎是零开销的。
3）logback不仅支持xml格式的配置文件，还支持groovy格式的配置文件。相比之下，Groovy风格的配置文件更加直观，简洁。
4） logback-classic能够检测到配置文件的更新，并且自动重新加载配置文件。
5）logback能够优雅的从I/O异常中恢复，从而我们不用重新启动应用程序来恢复logger。
6）logback能够根据配置文件中设置的上限值，自动删除旧的日志文件。
7）logback能够自动压缩日志文件。
8）logback能够在配置文件中加入条件判断（if-then-else)。可以避免不同的开发环境（dev、test、uat…）的配置文件的重复。
9）logback带来更多的filter。
10）logback的stack trace中会包含详细的包信息。
11）logback-access和Jetty、Tomcat集成提供了功能强大的HTTP-access日志。
配置文件：需要在项目的src目录下建立一个logback.xml。
注：（1）logback首先会试着查找logback.groovy文件；
（2）当没有找到时，继续试着查找logback-test.xml文件；
（3）当没有找到时，继续试着查找logback.xml文件；
（4）如果仍然没有找到，则使用默认配置（打印到控制台）。

logback的一些配置介绍：

  • 控制台输出
    在Spring Boot中默认配置了ERROR、WARN和INFO级别的日志输出到控制台。我们可以通过两种方式切换至DEBUG级别：
    在运行命令后加入–debug标志，如：$ java -jar test.jar --debug
    在application.properties中配置debug=true，该属性置为true的时候，核心Logger（包含嵌入式容器、hibernate、spring）会输出更多内容，但是你自己应用的日志并不会输出为DEBUG级别。

  • 多彩输出
    如果你的终端支持ANSI，设置彩色输出会让日志更具可读性。通过在application.properties中设置spring.output.ansi.enabled参数来支持。
    NEVER：禁用ANSI-colored输出（默认项）
    DETECT：会检查终端是否支持ANSI，是的话就采用彩色输出（推荐项）
    ALWAYS：总是使用ANSI-colored格式输出，若终端不支持的时候，会有很多干扰信息，不推荐使用

  • 文件输出
    Spring Boot默认配置只会输出到控制台，并不会记录到文件中，但是我们通常生产环境使用时都需要以文件方式记录。
    若要增加文件输出，需要在application.properties中配置logging.file或logging.path属性。
    logging.file，设置文件，可以是绝对路径，也可以是相对路径。如：logging.file=my.log
    logging.path，设置目录，会在该目录下创建spring.log文件，并写入日志内容，如：logging.path=../logs
    日志文件会在10Mb大小的时候被截断，产生新的日志文件，默认级别为：ERROR、WARN、INFO

  • 级别控制
    在Spring Boot中只需要在application.properties中进行配置完成日志记录的级别控制。
    配置格式：logging.level.=LEVEL
    logging.level：日志级别控制前缀，为包名或Logger名
    LEVEL：选项TRACE, DEBUG, INFO, WARN, ERROR, FATAL, OFF
    举例：
    logging.level.com.test=DEBUG：com.test包下所有class以DEBUG级别输出
    logging.level.root=WARN：root日志以WARN级别输出

  • 自定义输出格式
    在Spring Boot中可以通过在application.properties配置如下参数控制输出格式：
    logging.pattern.console：定义输出到控制台的样式（不支持JDK Logger）
    logging.pattern.file：定义输出到文件的样式（不支持JDK Logger）

2 日志门面slf4j

slf4j，即简单日志门面（Simple Logging Facade for Java），不是具体的日志解决方案，而是通过Facade Pattern提供一些Java logging API，它只服务于各种各样的日志系统。按照官方的说法，SLF4J是一个用于日志系统的简单Facade，允许最终用户在部署其应用时使用其所希望的日志系统。作者创建SLF4J的目的是为了替代Jakarta Commons-Logging。

实际上，SLF4J所提供的核心API是一些接口以及一个LoggerFactory的工厂类。在使用SLF4J的时候，不需要在代码中或配置文件中指定你打算使用那个具体的日志系统。类似于Apache Common-Logging，SLF4J是对不同日志框架提供的一个门面封装，可以在部署的时候不修改任何配置即可接入一种日志实现方案。但是，他在编译时静态绑定真正的Log库。使用SLF4J时，如果你需要使用某一种日志实现，那么你必须选择正确的SLF4J的jar包的集合（各种桥接包）。SLF4J提供了统一的记录日志的接口，只要按照其提供的方法记录即可，最终日志的格式、记录级别、输出方式等通过具体日志系统的配置来实现，因此可以在应用中灵活切换日志系统。

3 方案选择

log4j已经很久没更新了，它的改良版log4j2与Logback都有相应的优化。而slf4j则是门面日志，它不是具体的日志解决方案，为此，常常与具体的实现方案使用，好处就是允许最终用户在部署其应用时使用其所希望的日志系统。那么Logback与log4j2具体选择哪一个呢？以下是我参考的一篇关于log4j2与logback性能测试的文章截图：

image.png

为此我选择了slf4j + log4j2来实现项目的日志系统。

4 具体实现

4.1 去除旧的日志依赖

在<dependencies></dependencies>中加入以下代码，以下主要是排除旧的log4j日志依赖和与门面日志关联的slf4j+log4j12依赖。

<exclusions>
  <exclusion>
             <groupId>org.slf4j</groupId>
             <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
   </exclusion>

   <exclusion>
             <groupId>log4j</groupId>
             <artifactId>log4j</artifactId>
   </exclusion>
<exclusions>

若以前的配置文件在web.xml中加载了的话需要注释掉：

image.png

4.2 添加新的日志解决方案依赖

在pom.xml中添加我们的新日志解决方案依赖，若之前项目未加入slf4j的依赖的话需要我们加入相应的slf4j的核心依赖包

 <!--日志系统依赖start-->

        <!-- slf4j核心包-->
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-api</artifactId>
            <version>1.7.25</version>
        </dependency>

        <!--slf4j对应log4j2的中间件,即桥接，告诉slf4j使用log4j2-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
            <version>2.10.0</version>
        </dependency>

        <!--log4j2核心包-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-core</artifactId>
            <version>2.10.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-api</artifactId>
            <version>2.10.0</version>
        </dependency>


        <!--日志系统依赖end-->

5 配置log4j2

5.1 配置文件格式及读取优先级：

Log4j2 配置文件后缀要求为".xml"、".json"或者".jsn"。

系统选择配置文件的优先级为（从先到后）：

1）classpath下的名为log4j2-test.json 或者log4j2-test.jsn的文件.
2）classpath下的名为log4j2-test.xml的文件.
3）classpath下名为log4j2.json 或者log4j2.jsn的文件.
4）classpath下名为log4j2.xml的文件.
5）如果classpath下没有相关配置文件，则使用默认日志系统.

配置log4j2.xml

在项目中的classpath下新建log4j2的配置文件log4j2.xml。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration status="WARN">

    <Properties> <!-- 配置日志文件输出目录，此配置将日志输出到工程目录下的log4j2_logs文件夹 -->
        <Property name="LOG_HOME">
            log4j2_logs
        </Property>
    </Properties>

    <Appenders>
    <!--这个输出控制台的配置，即System.out -->
    <Console name="console_out_appender" target="SYSTEM_OUT">
        <!-- 控制台只输出level及以上级别的信息(onMatch),其他的直接拒绝(onMismatch) . -->
        <ThresholdFilter level="INFO" onMatch="ACCEPT"
                         onMismatch="DENY" />
        <!-- 输出日志的格式 -->
        <PatternLayout pattern="%5p [%t] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} (%F:%L) %m%n" />
    </Console>
    <!-- 这个输出控制台的配置，这里输出error级别的信息到System.err，在eclipse控制台上看到的是红色文字 -->
    <Console name="console_err_appender" target="SYSTEM_ERR">
        <ThresholdFilter level="ERROR" onMatch="ACCEPT"
                         onMismatch="DENY" />
        <PatternLayout pattern="%5p [%t] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} (%F:%L) %m%n" />
    </Console>


    <!-- TRACE级别日志 ; 设置日志格式并配置日志压缩格式，压缩文件独立放在一个文件夹内， 日期格式不能为冒号，否则无法生成，因为文件名不允许有冒号，此appender只输出trace级别的数据到trace.log -->
    <RollingFile name="trace_appender" immediateFlush="true"
                 fileName="${LOG_HOME}/trace.log" filePattern="${LOG_HOME}/trace/trace - %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}.log.gz">
        <PatternLayout>
            <pattern>%5p [%t] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} (%F:%L) %m%n</pattern>
        </PatternLayout>
        <Policies>
            <!-- 每个日志文件最大2MB -->
            <SizeBasedTriggeringPolicy size="2MB" />
        </Policies>
        <Filters>
            <!-- 此Filter意思是，只输出TRACE级别的数据 DENY，日志将立即被抛弃不再经过其他过滤器； NEUTRAL，有序列表里的下个过滤器过接着处理日志；
                ACCEPT，日志会被立即处理，不再经过剩余过滤器。 -->
            <ThresholdFilter level="debug" onMatch="DENY"
                             onMismatch="NEUTRAL" />
            <ThresholdFilter level="trace" onMatch="ACCEPT"
                             onMismatch="DENY" />
        </Filters>
    </RollingFile>

    <!-- DEBUG级别日志 设置日志格式并配置日志压缩格式，压缩文件独立放在一个文件夹内， 日期格式不能为冒号，否则无法生成，因为文件名不允许有冒号，此appender只输出debug级别的数据到debug.log; -->
    <RollingFile name="debug_appender" immediateFlush="true"
                 fileName="${LOG_HOME}/debug.log" filePattern="${LOG_HOME}/debug/debug - %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}.log.gz">
        <PatternLayout>
            <pattern>%5p [%t] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} (%F:%L) %m%n</pattern>
        </PatternLayout>
        <Policies><!-- 每个日志文件最大2MB ; -->
            <SizeBasedTriggeringPolicy size="2MB" />

            <!-- 如果启用此配置，则日志会按文件名生成新压缩文件， 即如果filePattern配置的日期格式为 %d{yyyy-MM-dd HH}
                ，则每小时生成一个压缩文件， 如果filePattern配置的日期格式为 %d{yyyy-MM-dd} ，则天生成一个压缩文件 -->
            <TimeBasedTriggeringPolicy interval="1"
                                       modulate="true" />

        </Policies>
        <Filters><!-- 此Filter意思是，只输出debug级别的数据 -->
            <ThresholdFilter level="info" onMatch="DENY"
                             onMismatch="NEUTRAL" />
            <ThresholdFilter level="debug" onMatch="ACCEPT"
                             onMismatch="DENY" />
        </Filters>
    </RollingFile>

    <!-- INFO级别日志 -->
    <RollingFile name="info_appender" immediateFlush="true"
                 fileName="${LOG_HOME}/info.log" filePattern="${LOG_HOME}/info/info - %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}.log.gz">
        <PatternLayout>
            <pattern>%5p [%t] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} (%F:%L) %m%n</pattern>
        </PatternLayout>
        <Policies>
            <SizeBasedTriggeringPolicy size="2MB" />
        </Policies>
        <Filters>
            <ThresholdFilter level="warn" onMatch="DENY"
                             onMismatch="NEUTRAL" />
            <ThresholdFilter level="info" onMatch="ACCEPT"
                             onMismatch="DENY" />
        </Filters>
    </RollingFile>

    <!-- WARN级别日志 -->
    <RollingFile name="warn_appender" immediateFlush="true"
                 fileName="${LOG_HOME}/warn.log" filePattern="${LOG_HOME}/warn/warn - %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}.log.gz">
        <PatternLayout>
            <pattern>%5p [%t] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} (%F:%L) %m%n</pattern>
        </PatternLayout>
        <Policies>
            <SizeBasedTriggeringPolicy size="2MB" />
        </Policies>
        <Filters>
            <ThresholdFilter level="error" onMatch="DENY"
                             onMismatch="NEUTRAL" />
            <ThresholdFilter level="warn" onMatch="ACCEPT"
                             onMismatch="DENY" />
        </Filters>
    </RollingFile>

    <!-- ERROR级别日志 -->
    <RollingFile name="error_appender" immediateFlush="true"
                 fileName="${LOG_HOME}/error.log" filePattern="${LOG_HOME}/error/error - %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}.log.gz">
        <PatternLayout>
            <pattern>%5p [%t] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} (%F:%L) %m%n</pattern>
        </PatternLayout>
        <Policies>
            <SizeBasedTriggeringPolicy size="2MB" />
        </Policies>
        <Filters>
            <ThresholdFilter level="error" onMatch="ACCEPT"
                             onMismatch="DENY" />
        </Filters>
    </RollingFile>
</Appenders>

    <loggers>
        <!--使appender生效-->
        <!-- 配置日志的根节点 -->
        <!-- 定义logger，只有定义了logger并引入了appender，appender才会生效 -->
        <root level="trace">
            <appender-ref ref="console_out_appender" />
            <appender-ref ref="console_err_appender" />
            <appender-ref ref="trace_appender" />
            <appender-ref ref="debug_appender" />
            <appender-ref ref="info_appender" />
            <appender-ref ref="warn_appender" />
            <appender-ref ref="error_appender" />
        </root>

    </loggers>
</configuration>

6 测试日志输出

在我们需要使用日志的类中加入以下代码，导入slf4j相应的包：

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

添加如下代码

private final static Logger logger =  LoggerFactory.getLogger(log4j2Test.class);

这是我使用测试类，若要在别的类使用，使用方法是一致的，只需要做上两步的操作即可：


image.png

运行结果图如下：


image.png
image.png

注意

在项目中，可能有的人导包并不是直接导入slf4j的包，而是指定的日志解决方案包，如下

import org.apache.log4j.Logger

这种情况下，我们是直接使用了指定的日志解决方案，并没用发挥我们日志们面的一个作用，这样的话我们下次换日志解决方案的时候，需要修改所有类中导入此包的地方，整个过程会比较麻烦。

为此，我们应该导入的是日志门面相应的包，这样我们项目更新日志解决方案的时候，只须修改依赖与配置文件即可，而不需要修改其它的代码。

参考

//www.greatytc.com/p/191273d04d2d
https://segmentfault.com/a/1190000015568449

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