Spring Boot 2.x快速上手（四）Spring Boot框架中的日志框架Logback和Log4j2

前言：

日志文件是用于记录系统操作事件的记录文件或者是文件集合，可以分为事件日志和消息日志。具有处理历史数据、诊断问题的追踪以及理解系统的活动等重要作用。日志框架就是更好的记录日志时使用的，记录日志是为了我们在工作中更好的查找相应的问题，也算是对我们操作的留痕吧。刚刚开始学习Java的时候我们都是使用System.out.prinfln()的方式在控制台进行打印的，而且这样的方式伴随了我们很长的一段时间，后来使用debug打断点的方式进行调试，但是不论是哪一种方式，也不论这样的日志是否有用，都应该去记录。

一、日志框架

市面上有许多的日志框架，比如 JUL（ java.util.logging）， JCL（ Apache Commons Logging）， Log4j， Log4j2， Logback、 SLF4j、 jboss-logging等等。

Spring Boot 2.x默认采用了slf4j+logback的形式，slf4j是个通用的日志门面，logback就是个具体的日志框架了，我们记录日志的时候采用slf4j的方法去记录日志，底层的实现就是根据引用的不同日志jar去判定了。所以Spring Boot也能自动适配JCL、JUL、Log4J等日志框架，它的内部逻辑就是通过特定的JAR包去适配各个不同的日志框架。

二、Logback的使用

Spring Boot 2.x默认采用了slf4j+logback的形式，我们就对Logback进行简单学习,在application.properties文件中进行相关的配置：

如果我们仅仅在application.properties文件中进行相关的配置，实际上是不能满足我们在项目中的实际要求的，所以我们可以使用logback自带的日志配置文件，在Resource目录下创建一个logback.xml(也可命名为logback-spring.xml )文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration scan="true" scanPeriod="60 seconds" debug="false">

	<!--定义日志保存的路径-->
	<!--
	 	1.更改默认的logback.xml为logback-spring.xml，SpringBoot当看到logback-spring.xml文件存在的时候，才会启动日志的环境切换，logback.xml文件没法做到
		2. 在需要切换的环境上增加springProfile标签
	-->
	<springProfile name="dev">
		<property name="LOG_HOME" value="d:/logs/dev/" />
	</springProfile>
	<springProfile name="prd">
		<property name="LOG_HOME" value="d:/logs/prd/" />
	</springProfile>

	<!--定义一个控制台输出器，名为console-->
	<appender name="console" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
		<!--按pattern指定的格式输出日志，编码为UTF-8-->
		<encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
			<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} %-5level [%thread]  %logger{30} - %msg%n</pattern>
			<charset>UTF-8</charset>
		</encoder>
	</appender>

	<!--定义一个日滚动（每天生成一份）的日志文件-->
	<appender name="file" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
		<!--按pattern指定的格式输出日志，编码为UTF-8-->
		<encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
			<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} %-5level [%thread]  %logger{30} - %msg%n</pattern>
			<charset>UTF-8</charset>
		</encoder>
		<!-- 定义保存的文件名 -->
		<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
			<!--%d{yyyy-MM-dd}代表每天生成一个新的日志-->
			<fileNamePattern>${LOG_HOME}/mysprintboot_%d{yyyy-MM-dd}.log.zip</fileNamePattern>
			<!--日志最多保存90天，也就是90份-->
			<maxHistory>90</maxHistory>
			<!--总大小-->
			<totalSizeCap>1GB</totalSizeCap>
		</rollingPolicy>
		<!-- 级别过滤：在日滚动文件中，强制只保存错误级别以上信息 -->
		<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
			<level>INFO</level>
			<onMatch>ACCEPT</onMatch>
			<onMismatch>DENY</onMismatch>
		</filter>
	</appender>

	<!-- 定义日志全局最低输出级别是INFO，同时向控制台和日滚动文件输出 -->
	<root level="INFO">
		<appender-ref ref="console" />
		<appender-ref ref="file" />
	</root>
        <loger name="com.setalone.myspringboot.MyspringbootApplicationTests"/>
</configuration>

1、根节点<cofiguration>

scan:当此属性设置为true时，配置文件如果发生改变，将会被重新加载，默认值为true

scanPeriod:设置监测配置文件是否有修改的时间间隔，如果没有给出时间单位，默认单位是毫秒。当scan为true时，此属性生效。默认的时间间隔为1分钟

debug:当此属性设置为true时，将打印出logback内部日志信息，实时查看logback运行状态。默认值为false

2、设置变量<property>

用来定义变量值的标签，有两个属性，name和value；其中name的值是变量的名称，value的值时变量定义的值。通过定义的值会被插入到logger上下文中。定义变量后，可以使“${}”来使用变量

3、子节点<appender>

appender用来格式化日志输出节点，有俩个属性name和class，class用来指定哪种输出策略，常用就是控制台输出策略和文件输出策略

4、<filter>

filter是一个过滤器，表示对输出到控制台的日记进行过滤。有两种过滤器，分别为LevelFilter 和ThresholdFilter。执行一个过滤器会有返回个枚举值，即DENY，NEUTRAL，ACCEPT其中之一。返回DENY，日志将立即被抛弃不再经过其他过滤器；返回NEUTRAL，有序列表里的下个过滤器接着处理日志；返回ACCEPT，日志会被立即处理，不再经过剩余过滤器。

其中LevelFilter 为级别过滤器，根据日志级别进行过滤。其下有三个子节点，level表示过滤的级别，用于配置符合过滤条件的操作，ACCEPT符合级别的输出到控制台，用于配置不符合过滤条件的操作，DENY不符合的拒绝输出到控制台。

ThresholdFilter为临界值过滤器，过滤掉低于指定临界值的日志。当日志级别等于或高于临界值时，过滤器返回NEUTRAL；当日志级别低于临界值时，日志会被拒绝。

5、对日志进行格式化

%d{HH:mm:ss.SSS} ：日志的输出时间

%contextName ：上下文名称

%thread : 输出日志的进程名字，这在Web应用以及异步任务处理中很有用

%-5level : 日志级别，并且使用5个字符靠左对齐

%logger{30} : 日志输出者的名字(一般为类名),名字最长30个字符，否则按照句点分割

%msg ：具体的日志消息

%n ：换行符

6、字节点root

root节点是必选节点，用来指定最基础的日志输出级别，只有一个level属性,默认是DEBUG

其中可以包含零个或多个元素，表示我们定义的appender将会添加到我们定义的loger子节点中

7、字节点logger

<loger>用来设置某一个包或者具体的某一个类的日志打印级别、以及指定<appender>

<loger>仅有一个name属性，一个可选的level和一个可选的addtivity属性

name:用来指定受此loger约束的某一个包或者具体的某一个类。

level:用来设置打印级别，如果未设置此属性，那么当前loger将会继承上级的级别。

addtivity:是否向上级loger传递打印信息。默认是true。

3、<loger> 的实际使用有两种情况

三、Log4j2的使用

Spring Boot虽然默认使用Logback日志框架，但其内部也集成了Log4j2框架。要知道的是，在Java中，Log4j2框架的性能是最强的，所以我们一般在程序中使用Log4j2框架。下面介绍一下Log4j2的使用及其内部属性的含义。如果我们要使用Log4j2，还是要先去除logbcak的包，引入Log4j2的包。

引包结束之后，创建一个log4j2.xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!--日志级别以及优先级排序: OFF > FATAL > ERROR > WARN > INFO > DEBUG > TRACE > ALL -->
<!--Configuration后面的status，这个用于设置log4j2自身内部的信息输出，可以不设置，当设置成trace时，你会看到log4j2内部各种详细输出-->

<!--monitorInterval：Log4j能够自动检测修改配置 文件和重新配置本身，设置间隔秒数-->
<configuration status="WARN" monitorInterval="30">

    <Properties>
        <Property name="log.path">log</Property>
    </Properties>

    <!--先定义所有的appender-->
    <appenders>

        <!--这个输出控制台的配置-->
        <console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
            <!--输出日志的格式-->
            <PatternLayout pattern="[%d{HH:mm:ss:SSS}] [%p] - %l - %m%n"/>
        </console>

        <File name="log" fileName="${log.path}/test.log" append="false">
            <PatternLayout pattern="[%d{HH:mm:ss:SSS}] [%p] - %l - %m%n"/>
        </File>

        <RollingFile name="RollingFileInfo" fileName="${log.path}/info.log"

                     filePattern="${log.path}/logs/${date:yyyy-MM}/info-%d{yyyy-MM-dd}.log.zip">

            <!--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"/>

            <PatternLayout pattern="[%d{HH:mm:ss:SSS}] [%p] - %l - %m%n"/>

            <Policies>
                <TimeBasedTriggeringPolicy modulate="true" interval="1"/>
            </Policies>

        </RollingFile>
    </appenders>

    <!--然后定义logger，只有定义了logger并引入appender，appender才会生效-->
    <loggers>

        <!--过滤掉spring和mybatis的一些无用的DEBUG信息-->
        <logger name="org.springframework" level="INFO"/>
        <logger name="org.mybatis" level="INFO"/>
        <logger name="com.baiding" level="INFO"/>

        <root level="info">
            <appender-ref ref="Console"/>
            <appender-ref ref="RollingFileInfo"/>
        </root>

    </loggers>

</configuration>

1、根节点属性

根节点Configuration有两个属性，status和monitorinterval

status : status用来指定log4j2本身的日志的级别

monitorinterval : monitorinterval用于指定log4j自动重新配置的监测间隔时间，单位是s,最小是5s

2、 Properties 标签

在xml文件中，可以使用Properties 标签来自定义变量，方便其他地方的引用。

3、Appenders 节点

和logback一样，Appender是用来定义日志输出点的，一般常用有三个子节点，分别为Console、RollingFile、File。

Console节点用来定义输出到控制台的Appender：

name : 指定Appender的名字，用于Logger节点引用

target : SYSTEM_OUT 或 SYSTEM_ERR,一般设置为:SYSTEM_OUT

PatternLayout : 指定日志输出格式，默认为%m%n

File节点用来定义输出到指定位置的文件的Appender:

name : 指定Appender的名字，用于Logger节点引用

fileName : 指定输出日志的目的文件带全路径的文件名

append : 是否追加，默认为ture。ture是将新日志追加到原日志文件尾部，false则是删除已有文件，重建新文件

PatternLayout : 指定日志输出格式，默认为%m%n

RollingFile节点用来定义输出到指定位置的文件的Appender,但其记录的内容可拆分:

File对文件的约束很简单，而RollingFile则比较灵活，其可根据文件大小来分拆，还可以根据时间来分拆

name : 指定Appender的名字，用于Logger节点引用

fileName : 指定输出日志的目的文件带全路径的文件名

filePattern:指定拆分出去的日志文件的全路径的文件名以及格式

PatternLayout : 指定日志输出格式，默认为%m%n

Policies : 指定滚动日志的策略，就是什么时候进行新建日志文件输出日志.

TimeBasedTriggeringPolicy : 基于时间进行日志的滚动

SizeBasedTriggeringPolicy : 基于文件大小进行日志的滚动

ThresholdFilter : 日志过滤器

这里说一下TimeBasedTriggeringPolicy这个滚动策略的属性interval，它是指日志进行滚动的间隔，那么它的单位具体是什么呢？关键点在于filePattern的日志文件名所含有的日期格式%d{yyyy-MM-dd},这里日期格式具体到了天，那么以天为单位，若是日期具体到%d{yyyy-MM-dd-HH-mm}分钟的话，那么就是以分钟为单位。

这里还提到了日志过滤器，Log4j提供了许多的日志过滤器，具体可以看下文档 Filters。但我们一般采用ThresholdFilter,这个过滤器一般用来过滤掉所有级别低于它定义的级别的日志。

4、Loggers节点
Loggers节点下一般有root和logger节点：

root节点用来指定项目的根日志，如果没有单独指定logger，那么就会默认使用该root日志输出。

level ：日志输出级别，共有8个级别，按照从低到高为：All < Trace < Debug < Info < Warn < Error < Fatal < OFF.

appender-ref ：root的子节点，用来指定该日志输出到哪个Appender

Logger节点用来单独指定日志的形式，比如要为某个包下所有的class或者某个具体的class指定不同的日志级别等。

level : 日志输出级别

name : 用来指定该Logger所适用的类或者包.

AppenderRef ：Logger的子节点，用来指定该日志输出到哪个Appender,如果没有指定，就会默认继承自Root

additivity ：是否向上级传递日志 true(默认)或false

若我们为logger指定了AppenderRef ，别忘了将logger的additivity 属性设置为false,要不然日志可能会在指定的Appender中输出两遍

四、Log4j2异步输出日志
Log4j2有个突出的功能就是支持高效低延迟的异步化写日志。日志异步输出的好处在于，使用单独的进程来执行日志打印的功能，可以提高日志执行效率，减少日志功能对正常业务的影响。

日志的异步输出使用了disruptor这个开源的并发框架，所以首先得导入disruptor.jar包

异步输出分为两种情况，一种为全异步模式，一种为异步和非异步混合输出模式。通过官方的性能对比，一般线程数在2-16之间的话，混合使用同步和异步的logger来打印日志，性能是最好的。

异步和非异步混合模式

这种模式的启用，主要在于两个节点的使用，分别为AsyncRoot和AsyncLogger,这两个节点可以和Root 或 Logger节点混合使用。在这里修改一下上述的log4j2.xml文件中Loggers节点就可以了。

<loggers>
    <AsyncRoot level="info">
        <appender-ref ref="Console"/>
        <appender-ref ref="RollingFileInfo"/>
    </AsyncRoot>
    <AsyncLogger name="com.baiding" level="INFO" />
    <AsyncLogger name="org.mybatis" level="INFO" />
    <AsyncLogger name="org.springframework" level="INFO" />
</loggers>

傲骄鹿先生

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Spring Boot 2.x快速上手（四）Spring Boot框架中的日志框架Logback和Log4j2

三、Log4j2的使用

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