Java日志 JDK Logging，Commons Logging，log4j，SLF4J和Logback

1. Logging

Java标准库内置了日志包java.util.logging。

import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        Logger logger = Logger.getGlobal();
        logger.info("start process...");
        logger.warning("memory is running out...");
        logger.fine("ignored.");
        logger.severe("process will be terminated...");
    }
}

Mar 02, 2019 6:32:13 PM Hello main
INFO: start process...
Mar 02, 2019 6:32:13 PM Hello main
WARNING: memory is running out...
Mar 02, 2019 6:32:13 PM Hello main
SEVERE: process will be terminated...

JDK的Logging定义了7个日志级别，从严重到普通：

SEVERE
WARNING
INFO
CONFIG
FINE
FINER
FINEST

因为默认级别是INFO，因此，INFO级别以下的日志，不会被打印出来。使用日志级别的好处在于，调整级别，就可以屏蔽掉很多调试相关的日志输出。

使用Java标准库内置的Logging有以下局限：

Logging系统在JVM启动时读取配置文件并完成初始化，一旦开始运行main()方法，就无法修改配置；

配置不太方便，需要在JVM启动时传递参数-Djava.util.logging.config.file=<config-file-name>。

因此，Java标准库内置的Logging使用并不是非常广泛。

2. Commons Logging

Commons Logging是第三方日志库，它是由Apache创建的日志模块。下载地址。

Commons Logging可以挂接不同的日志系统，并通过配置文件指定挂接的日志系统。默认情况下，Commons Loggin自动搜索并使用Log4j，如果没有找到Log4j，再使用JDK Logging。

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 ) 。当 commons-logging.jar 被加入到 CLASSPATH之后，它会合理地猜测你想用的日志工具，然后进行自我设置，用户根本不需要做任何设置。默认的 LogFactory 是按照下列的步骤去发现并决定那个日志工具将被使用的（按照顺序，寻找过程会在找到第一个工具时中止） :

①首先在classpath下寻找commons-logging.properties文件。如果找到，则使用其中定义的Log实现类；如果找不到，则在查找是否已定义系统环境变量org.apache.commons.logging.Log，找到则使用其定义的Log实现类；

②查看classpath中是否有Log4j的包，如果发现，则自动使用Log4j作为日志实现类；

③否则，使用JDK自身的日志实现类（JDK1.4以后才有日志实现类）；

④否则，使用commons-logging自己提供的一个简单的日志实现类SimpleLog；

org.apache.commons.logging.Log 的具体实现有如下：

---org.apache.commons.logging.impl.Jdk14Logger 　使用 JDK1.4 。

---org.apache.commons.logging.impl.Log4JLogger 　使用 Log4J 。

---org.apache.commons.logging.impl.LogKitLogger 使用 avalon-Logkit 。

---org.apache.commons.logging.impl.SimpleLog 　 common-logging 自带日志实现类。

---org.apache.commons.logging.impl.NoOpLog common-logging 自带日志实现类。它实现了 Log 接口。 其输出日志的方法中不进行任何操作。

原理

使用Commons Logging只需要和两个类打交道，并且只有两步：

第一步，通过LogFactory获取Log类的实例；第二步，使用Log实例的方法打日志。

import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Log log = LogFactory.getLog(Main.class);
        log.info("start...");
        log.warn("end.");
    }
}

Commons Logging定义了6个日志级别：

FATAL
ERROR
WARNING
INFO
DEBUG
TRACE

默认级别是INFO。

使用Commons Logging时，如果在静态方法中引用Log，通常直接定义一个静态类型变量：

// 在静态方法中引用Log:
public class Main {
    static final Log log = LogFactory.getLog(Main.class);

    static void foo() {
        log.info("foo");
    }
}

在实例方法中引用Log，通常定义一个实例变量：

// 在实例方法中引用Log:
public class Person {
    protected final Log log = LogFactory.getLog(getClass());

    void foo() {
        log.info("foo");
    }
}

注意到实例变量log的获取方式是LogFactory.getLog(getClass())，虽然也可以用LogFactory.getLog(Person.class)，但是前一种方式有个非常大的好处，就是子类可以直接使用该log实例。例如：

// 在子类中使用父类实例化的log:
public class Student extends Person {
    void bar() {
        log.info("bar");
    }
}

由于Java类的动态特性，子类获取的log字段实际上相当于LogFactory.getLog(Student.class)，但却是从父类继承而来，并且无需改动代码。

此外，Commons Logging的日志方法，例如info()，除了标准的info(String)外，还提供了一个非常有用的重载方法：info(String, Throwable)，这使得记录异常更加简单：

try {
    ...
} catch (Exception e) {
    log.error("got exception!", e);
}

这个是跟log4j 1 对应使用的。log4j现在升级到V2，不适用。

1.log4j.properties

log4j.rootLogger=debug, stdout, R

log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout

# Pattern to output the caller's file name and line number.
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%5p [%t] (%F:%L) - %m%n

log4j.appender.R=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.R.File=example.log

log4j.appender.R.MaxFileSize=100KB
# Keep one backup file
log4j.appender.R.MaxBackupIndex=5

log4j.appender.R.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.R.layout.ConversionPattern=%p %t %c - %m%n

2.commons-logging.properties

org.apache.commons.logging.Log=org.apache.commons.logging.impl.Log4JLogger

3.示例

import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import org.apache.log4j.PropertyConfigurator;
public class JavaStudy {

    /**
     * @param args the command line arguments
     */
    private static final Log log = LogFactory.getLog(JavaStudy.class);
    static{
        PropertyConfigurator.configure(".\\log4j.properties");
    }
   
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        log.info("start...");
        log.warn("end.");
        log.debug("success");
        
    }
        }

4.输出

 INFO [main] (JavaStudy.java:156) - start...
 WARN [main] (JavaStudy.java:157) - end.
DEBUG [main] (JavaStudy.java:158) - success

3. log4j

当Log4j输出日志时，Log4j自动通过不同的Appender把同一条日志输出到不同的目的地。例如：

console：输出到屏幕；
file：输出到文件；
socket：通过网络输出到远程计算机；
jdbc：输出到数据库

在输出日志的过程中，通过Filter来过滤哪些log需要被输出，哪些log不需要被输出。例如，仅输出ERROR级别的日志。

最后，通过Layout来格式化日志信息，例如，自动添加日期、时间、方法名称等信息。

上述结构虽然复杂，但我们在实际使用的时候，并不需要关心Log4j的API，而是通过配置文件来配置它。

以XML配置为例，使用Log4j的时候，我们把一个log4j2.xml的文件放到classpath下就可以让Log4j读取配置文件并按照我们的配置来输出日志。下面是一个配置文件的例子

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration>
    <Properties>
        <!-- 定义日志格式 -->
        <Property name="log.pattern">%d{MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36}%n%msg%n%n</Property>
        <!-- 定义文件名变量 -->
        <Property name="file.err.filename">log/err.log</Property>
        <Property name="file.err.pattern">log/err.%i.log.gz</Property>
    </Properties>
    <!-- 定义Appender，即目的地 -->
    <Appenders>
        <!-- 定义输出到屏幕 -->
        <Console name="console" target="SYSTEM_OUT">
            <!-- 日志格式引用上面定义的log.pattern -->
            <PatternLayout pattern="${log.pattern}" />
        </Console>
        <!-- 定义输出到文件,文件名引用上面定义的file.err.filename -->
        <RollingFile name="err" bufferedIO="true" fileName="${file.err.filename}" filePattern="${file.err.pattern}">
            <PatternLayout pattern="${log.pattern}" />
            <Policies>
                <!-- 根据文件大小自动切割日志 -->
                <SizeBasedTriggeringPolicy size="1 MB" />
            </Policies>
            <!-- 保留最近10份 -->
            <DefaultRolloverStrategy max="10" />
        </RollingFile>
    </Appenders>
    <Loggers>
        <Root level="info">
            <!-- 对info级别的日志，输出到console -->
            <AppenderRef ref="console" level="info" />
            <!-- 对error级别的日志，输出到err，即上面定义的RollingFile -->
            <AppenderRef ref="err" level="error" />
        </Root>
    </Loggers>
</Configuration>

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!--status:Log4j2内部日志的输出级别,设置为TRACE对学习Log4j2非常有用 -->
<!--monitorInterval:定时检测配置文件的修改,有变化则自动重新加载配置,时间单位为秒,最小间隔为5s -->
<Configuration status="WARN" monitorInterval="600">
    <!--properties:设置全局变量 -->
    <properties>
        <!--LOG_HOME:指定当前日志存放的目录 -->
        <property name="LOG_HOME">logs</property>
        <!--FILE_NAME:指定日志文件的名称 -->
        <property name="FILE_NAME">test</property>
    </properties>
    <!--Appenders:定义日志输出目的地，内容和格式等 -->
    <Appenders>
        <!--Console:日志输出到控制台标准输出 -->
        <Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
            <!--pattern:日期,线程名,日志级别,日志名称,日志信息,换行 -->
            <PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level [%L] - %msg%n" />
        </Console>
        <!--RollingFile:日志输出到文件,下面的文件都使用相对路径 -->
        <!--fileName:当前日志输出的文件名称 -->
        <!--filePattern:备份日志文件名称，备份目录为logs下面以年月命名的目录，备份时使用gz格式压缩 -->
        <RollingFile name="RollingFile" fileName="${LOG_HOME}/${FILE_NAME}.log"
            filePattern="${LOG_HOME}/$${date:yyyy-MM}/${FILE_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log.gz">
            <PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level [%L] - %msg%n" />
            <!--Policies:触发策略决定何时执行备份 -->
            <Policies>
                <!--TimeBasedTriggeringPolicy:日志文件按照时间备份 -->
                <!--interval:每1天生成一个新文件，时间单位需要结合filePattern时间%d{yyyy-MM-dd} -->
                <!--同理，如果要每1小时生成一个新文件，则改成%d{yyyy-MM-ddHH} -->
                <!--modulate:对备份日志的生成时间纠偏，纠偏以0为基准进行，"0+interval"决定启动后第一次备份时间 -->
                <TimeBasedTriggeringPolicy interval="1" modulate="true" />
                <!--SizeBasedTriggeringPolicy:日志文件按照大小备份 -->
                <!--size:指定日志文件最大为100MB，单位可以为KB、MB或GB -->
                <SizeBasedTriggeringPolicy size="100MB" />
            </Policies>
            <!--DefaultRolloverStrategy:翻转策略决定如何执行备份 -->
            <!--max:最多保存5个备份文件，结合时间使用后，在每个时间段内最多有5个备份，多出来的会被覆盖 -->
            <!--compressionLevel:配置日志压缩级别，范围0-9，0不压缩，1压缩速度最快，9压缩率最好，目前只对于zip压缩文件类型有效 -->
            <DefaultRolloverStrategy max="5" compressionLevel="1">
                <!--Delete:删除匹配到的过期备份文件 -->
                <!--maxDepth:由于备份文件保存在${LOG_HOME}/$${date:yyyy-MM},所以目录深度设置为2 -->
                <Delete basePath="${LOG_HOME}" maxDepth="2">
                    <!--IfFileName:匹配文件名称 -->
                    <!--glob:匹配2级目录深度下的以.log.gz结尾的备份文件 -->
                    <IfFileName glob="*/*.log.gz" />
                    <!--IfLastModified:匹配文件修改时间 -->
                    <!--age:匹配超过180天的文件，单位D、H、M、S分别表示天、小时、分钟、秒-->
                    <IfLastModified age="180D" />
                </Delete>
            </DefaultRolloverStrategy>
        </RollingFile>
    </Appenders>
    <!--Loggers:定义日志级别和使用的Appenders -->
    <Loggers>
        <!--name: 打印日志的类的包路径 -->
        <!--additivity: true当前的Logger打印的日志附加到Root，false仅仅打印到RollingFile -->
        <Logger name="org.apache.logging.log4j" level="ERROR" additivity="true">
            <AppenderRef ref="RollingFile" />
        </Logger>
        <!--Root:日志默认打印到控制台 -->
        <!--level日志级别: ALL < TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL < OFF -->
        <Root level="ERROR">
            <AppenderRef ref="Console" />
        </Root>
    </Loggers>
</Configuration>

log4j2.xml

虽然配置Log4j比较繁琐，但一旦配置完成，使用起来就非常方便。对上面的配置文件，凡是INFO级别的日志，会自动输出到屏幕，而ERROR级别的日志，不但会输出到屏幕，还会同时输出到文件。并且，一旦日志文件达到指定大小（1MB），Log4j就会自动切割新的日志文件，并最多保留10份。

有了配置文件还不够，因为Log4j也是一个第三方库，我们需要从这里下载Log4j，解压后，把以下3个jar包放到classpath中：

log4j-api-2.x.jar
log4j-core-2.x.jar
log4j-jcl-2.x.jar

因为Commons Logging会自动发现并使用Log4j，所以，把上一节下载的commons-logging-1.2.jar也放到classpath中。

要打印日志，只需要按Commons Logging的写法写，不需要改动任何代码，就可以得到Log4j的日志输出，类似：

03-03 12:09:45.880 [main] INFO  com.itranswarp.learnjava.Main
Start process...

最佳实践

在开发阶段，始终使用Commons Logging接口来写入日志，并且开发阶段无需引入Log4j。如果需要把日志写入文件，只需要把正确的配置文件和Log4j相关的jar包放入classpath，就可以自动把日志切换成使用Log4j写入，无需修改任何代码。

4. SLF4J和Logback

https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1264739155914176

用得着再看吧。

posted @ 2022-09-22 14:30 云long 阅读(220) 评论(0) 编辑收藏举报

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