Java日志系统（上）

最近一段时间，公司的应用架构在向微服务架构转型，基本框架是Dubbo + zookeeper。在转型过程种，笔者从网上、书本上，对日志系统有了一些初步了解。找了个时间，这里把学习到的知识做个总结。本文部分内容节选自网上各路大神的博客、《分布式服务架构——原理、设计与实践》第4章。

1. 概述

日志是程序设计中很重要的一部分，它提供了丰富的程序运行时信息，例如：程序运行时的逻辑信息、错误信息、事件描述信息、关键数据、状态信息，以及用户的登录信息、操作信息，等等。这些日志信息可以帮助开发人员快速发现和定位问题。在实际生产环境种，日志也是查找问题的重要来源，良好的日志格式和记录方式可以帮助我们快速找到解决问题的办法。没有日志，甚至会失去对系统的可控性。

题外话：一个部署在Tomcat中的应用程序，在Tomcat\logs\文件夹下，有如下几种常见的日志类型。

Tomcat本地日志：通常为localhost.*.txt，该日志是应用程序异常，但是没有被捕获时会被一直抛出到容器层，容器处理后记录在这个日志里。
Tomcat存取日志：通常为localhost_access_log.*.txt，该日志是客户端访问日志，清晰地记录了HTTP服务请求的来源、响应时间、返回的HTTP代码等，可用于统计服务的成功数和失败数、接口的响应时间、服务的请求数和吞吐量等。
Tomcat控制台日志：通常为catalina.*.log或者catalina.out，该日志是引擎的日志文件，包含Tomcat是否成功启动、启动所用时间，一级应用程序打印的控制台日志等信息。
应用程序日志：一般使用Commons logging、Log4j、Slf4j、Logback、Log4j2等框架生成应用程序的业务系统日志。后续会详细介绍。

2. 日志系统的门面模式

在JDK的最初版本中，不包含日志相关的API，直到JDK1.4才出现了JDK Logger。在此期间，开源社区的Apache Commons Logging和Apache Log4j成了应用最广泛的日志工具，甚至成为Java日志系统的事实上的标准。其中，Apache Commons Logging是通用的日志API，而Apache Log4j则是日志实现。后来，Slf4j和LogBack逐渐取代了Apache Commons Logging和Apache Log4j；Log4j的继任者Log4j2也迅速流行起来。

由于现在开源的日志系统较多，作为应用开发者，我们希望自己的组件不依赖于某个具体的日志工具，毕竟有很多日志工具可以使用。例如，假如Log4j日志工具存在性能或者其他问题，我们就需要对日志工具进行切换。但是如果我们的应用程序是直接使用的Log4j，在切换时会带来大量的修改工作。为了解决这个问题，日志系统采用了门面模式。

门面模式：提供一个统一的接口去访问多个子系统的多个不同接口，它为子系统中的一组接口提供一个统一的高层接口。

具体说来，Apache Commons Logging和Slf4j提供通用的日志API，充当门面角色；门面后面才是Log4j、Log4j2和LogBack等具体的实现。有人也将Apache Commons Logging和Slf4j称为日志框架。

日志框架仅仅提供日志接口，而具体的日志实现则在运行时根据配置，动态地决定具体使用哪个日志系统，也就是说，具体的日志实现交给Log4j这样的开源日志工具来完成。开发人员只需要针对API进行编程，而运行时可以根据配置切换不同的日志实现。这种方式将我们的应用程序和具体的日志实现进行了解耦，底层日志系统的改变，并不会影响上层的业务代码，大大提高了灵活性。

3. 开源日志系统

sun公司为了抗衡Log4j，在JDK1.4推出了一套日志系统JDK Logger，它的最大优点是不需要继承任何类库，只要有Jre环境，就可以直接使用。但是相比其他开源日志框架，JDK Logger在易用性、功能、扩展性方面都稍逊一筹，被人诟病，所以使用较少。

在Java日志系统（下）中，具体介绍常见的开源日志系统。