SLF4J 快速入门 / 绑定原理

官网： http://www.slf4j.org/
GitHub： https://github.com/qos-ch/slf4j

一、简介

SLF4J（Simple Logging Façade for Java）日志框架，是各种日志框架的简单门面(simple facade)或抽象接口，允许用户部署时选择具体的日志实现。

相较于 JCL 有什么优点：

• 其在设计上简单得多，因此也足够健壮。
• 静态绑定非常简单 但足够有效，解决了困扰 JCL 的类加载器(class loader)问题
• 参数化日志的增强，解决了重要的日志性能问题
• 在 org.slf4j.Logger 接口中，Marker 对象的引入为更进阶的日志系统预留了空间；同时也允许切换回传统的日志系统

二、需求及包引入

要求及说明：

• JDK版本要求：1.5+
• 向后兼容性：
  slf4j-api 自身目前是向后兼容所有版本的，意味着可以从 1.0 升至任意更新版本。
  但根据slf4j-api版本不同，具体到绑定层上，则可能需要特定版本的绑定。例如 slf4j-api-1.5.6 需使用 slf4j-simple-1.5.6 而 slf4j-simple-1.4.2 将无法工作。
• 包依赖整体逻辑，参考：Java 日志框架概述（slf4j / log4j / JUL / Common-logging(JCL) / logback）
• 所有绑定层/桥接层库，均随 SLF4J 一起发布，可在此处寻找： https://github.com/qos-ch/slf4j

简单示例：引入 SLF4j API 及其实现（以logback为例）

<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>1.7.30</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-classic</artifactId>
    <version>1.2.3</version>
</dependency>

三、SLF4J API 简单使用示例

1. 声明及获取 LOGGER
   private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(DistrictController.class);
2. 打印日志
   LOGGER.debug("Attempted to do something in Obj {}", district);

四、更多相关知识

1. 日志等级

分为5个等级，可见 org.slf4j.event

• ERROR
• WARN
• INFO
• DEBUG
• TRACE

2. SLF4J 日志接口设计

1. 日志打印接口
   slf4j 以"日志等级"作为方法名，并至少接受一个 String 类型的消息描述，如：

   debug(String msg)
   debug(String format, Object arg)
   debug(String msg, Throwable t)
   …
   

   至于为什么不直接接受 Object ，参考： http://www.slf4j.org/faq.html#string_or_object
2. 模板/参数化消息
   SLFJ4J 为消息提供了参数化（如下图），以解决 debug("hello" + "world") 这种使用方式无论是否启用该等级日志都会进行字符串连接"的问题，避免日志开销（据官方讲30倍的开销）
   
   消息中参数占位符(formatting anchor)：{}
   例：logger.debug("Temperature set to {}. Old temperature was {}.", t, oldT);
   更多性能 / 转义 / 匹配规则信息，可参考： http://www.slf4j.org/faq.html#logging_performance

五、绑定实现原理

1. 在第一次调用 LoggerFactory#getLogger 时，会尝试调用 LoggerFactory#bind 进行日志工厂的初始化。
2. 根据版本不同，实现绑定的方式也不一致。但并非网上所谓的“编译时绑定”这么高深，关于这种说法后面会解释。
   绑定这种术语其实本身就是slf4j官方自创的

   • 在 slf4j 1.8 版本之前：LoggerFactory#bind 基于 COC（Convention over Configuration）的思想，约定大于配置，单纯调用 org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder#getSingleton 来初始化。
     但实际上 slf4j-api 根本不包含此类，而是由各实现/绑定包（如 slf4j-log4j）来提供
     源码如下：

     import org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder
     
     private final static void bind() {
     	try {
     		StaticLoggerBinder.getSingleton();
     		INITIALIZATION_STATE = SUCCESSFUL_INITIALIZATION;
     	} catch (NoClassDefFoundError ncde) {
     		INITIALIZATION_STATE = NOP_FALLBACK_INITIALIZATION;
     		Util.report("Failed to load class \"org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder\".");
     		Util.report("Defaulting to no-operation (NOP) logger implementation");
     		Util.report("See " + NO_STATICLOGGERBINDER_URL + " for further details.");
     	}
     }
     

     这也是为什么官方特别说明，放且仅放一个绑定，不要在类路径上放置多个绑定，因为会冲突。（you simply drop one and only one binding of your choice onto the appropriate class path location. Do not place more than one binding on your class path. Here is a graphical illustration of the general idea）

   • 在 slf4j 1.8 之后：采用 Java SPI (Service Provider Interface) 机制

     private final static void bind() {
     		List<SLF4JServiceProvider> providersList = findServiceProviders();
     		if (providersList != null && !providersList.isEmpty()) {
     		   PROVIDER = providersList.get(0);
     		   PROVIDER.initialize();
     		   INITIALIZATION_STATE = SUCCESSFUL_INITIALIZATION;
     		}
     }
     private static List<SLF4JServiceProvider> findServiceProviders() {
     	ServiceLoader<SLF4JServiceProvider> serviceLoader = ServiceLoader.load(SLF4JServiceProvider.class);
     	List<SLF4JServiceProvider> providerList = new ArrayList<SLF4JServiceProvider>();
     	for (SLF4JServiceProvider provider : serviceLoader) {
     		providerList.add(provider);
     	}
     	return providerList;
     }
     

     以 slf4j-log4j12 为例，基于 SPI 实现了 SLF4JServiceProvider
     

六、常见问题

1. 网上为什么说“编译时绑定”
   答：虽然有些迷惑的说法，但也并不是毫无道理。原因如下：
   1. 官方的说法自身就很具误导性，感觉是有意的：
      "In fact, each SLF4J binding is hardwired at compile time to use one and only one specific logging framework. For example, the slf4j-log4j12-1.7.28.jar binding is bound at compile time to use log4j”
   2. 虽有些不太准确，但 1.8 以前时的“静态绑定”一定程度上也能解释为编译时绑定。
2. 是否应该将类的 Logger 成员声明为静态？
   http://www.slf4j.org/faq.html#declared_static

七、相关踩坑

1. 引用调用SLF4J API 运行报错

   SLF4J: Failed to load class "org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder".
   SLF4J: Defaulting to no-operation (NOP) logger implementation
   SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#StaticLoggerBinder for further details.
   

   答：SLF4J只是接口层，未找到实现则默认的空实现(nop)【1.6 开始】，并打印警告
   可引入 SLF4J 实现/绑定层，如：

   <dependency>
   	<groupId>ch.qos.logback</groupId>
   	<artifactId>logback-classic</artifactId>
   	<version>1.2.3</version>
   	<scop>test</scop>
   </dependency>
   

2. 在多个参数情况下，若想打印 Throwable 堆栈信息，需注意Throwable必须放在最后一个
   例：logger.error("错误消息：{}",e.getMessage(),e);

参考：
SLF4J FAQ
Introduction to SLF4J
Slf4j打印异常的堆栈信息