為什么使用logback
記得前幾年工作的時候，公司使用的日志框架還是log4j，大約從16年中到現在，不管是我參與的別人已經搭建好的項目還是我自己主導的項目，日志框架基本都換成了logback，總結一下，logback大約有以下的一些優點：
- 內核重寫、測試充分、初始化內存加載更小，這一切讓logback性能和log4j相比有諸多倍的提升
- logback非常自然地直接實現了slf4j，這個嚴格來說算不上優點，只是這樣，再理解slf4j的前提下會很容易理解logback，也同時很容易用其他日志框架替換logback
- logback有比較齊全的200多頁的文檔
- logback當配置文件修改了，支持自動重新加載配置文件，掃描過程快且安全，它并不需要另外創建一個掃描線程
- 支持自動去除舊的日志文件，可以控制已經產生日志文件的最大數量
總而言之，如果大家的項目里面需要選擇一個日志框架，那么我個人非常建議使用logback。
logback加載
我們簡單分析一下logback加載過程，當我們使用logback-classic.jar時，應用啟動，那么logback會按照如下順序進行掃描：
- 在系統配置文件System Properties中尋找是否有logback.configurationFile對應的value
- 在classpath下尋找是否有logback.groovy（即logback支持groovy與xml兩種配置方式）
- 在classpath下尋找是否有logback-test.xml
- 在classpath下尋找是否有logback.xml
以上任何一項找到了，就不進行后續掃描，按照對應的配置進行logback的初始化，具體代碼實現可見ch.qos.logback.classic.util.ContextInitializer類的findURLOfDefaultConfigurationFile方法。
當所有以上四項都找不到的情況下，logback會調用ch.qos.logback.classic.BasicConfigurator的configure方法，構造一個ConsoleAppender用于向控制臺輸出日志，默認日志輸出格式為"%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n"。
logback的configuration
logback的重點應當是Appender、Logger、Pattern，在這之前先簡單了解一下logback的<configuration>，<configuration>只有三個屬性：
- scan：當scan被設置為true時，當配置文件發生改變，將會被重新加載，默認為true
- scanPeriod：檢測配置文件是否有修改的時間間隔，如果沒有給出時間單位，默認為毫秒，當scan=true時這個值生效，默認時間間隔為1分鐘
- debug：當被設置為true時，將打印出logback內部日志信息，實時查看logback運行信息，默認為false
<logger>與<root>
先從最基本的<logger>與<root>開始。
<logger>用來設置某一個包或者具體某一個類的日志打印級別、以及指定<appender>。<logger>可以包含零個或者多個<appender-ref>元素，標識這個appender將會添加到這個logger。<logger>僅有一個name屬性、一個可選的level屬性和一個可選的additivity屬性：
- name：用來指定受此logger約束的某一個包或者具體的某一個類
- level：用來設置打印級別，五個常用打印級別從低至高依次為TRACE、DEBUG、INFO、WARN、ERROR，如果未設置此級別，那么當前logger會繼承上級的級別
- additivity：是否向上級logger傳遞打印信息，默認為true
<root>也是<logger>元素，但是它是根logger，只有一個level屬性，因為它的name就是ROOT，關于這個地方，有朋友微信上問起，源碼在LoggerContext中：
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public LoggerContext() { super(); this.loggerCache = new ConcurrentHashMap<String, Logger>(); this.loggerContextRemoteView = new LoggerContextVO(this); this.root = new Logger(Logger.ROOT_LOGGER_NAME, null, this); this.root.setLevel(Level.DEBUG); loggerCache.put(Logger.ROOT_LOGGER_NAME, root); initEvaluatorMap(); size = 1; this.frameworkPackages = new ArrayList<String>();} |
Logger的構造函數為：
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Logger(String name, Logger parent, LoggerContext loggerContext) { this.name = name; this.parent = parent; this.loggerContext = loggerContext;} |
看到第一個參數就是Root的name，而這個Logger.ROOT_LOGGER_NAME的定義為final public String ROOT_LOGGER_NAME = "ROOT"，由此可以看出<root>節點的name就是"ROOT"。
接著寫一段代碼來測試一下：
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public class Slf4jTest { @Test public void testSlf4j() { Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Object.class); logger.trace("=====trace====="); logger.debug("=====debug====="); logger.info("=====info====="); logger.warn("=====warn====="); logger.error("=====error====="); }} |
logback.xml的配置為：
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><configuration scan="false" scanPeriod="60000" debug="false"> <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"> <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout"> <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger - %msg%n</pattern> </layout> </appender> <root level="info"> <appender-ref ref="STDOUT" /> </root></configuration> |
root將打印級別設置為"info"級別，<appender>暫時不管，控制臺的輸出為：
2018-03-26 22:57:48.779 [main] INFO java.lang.Object - =====info=====
2018-03-26 22:57:48.782 [main] WARN java.lang.Object - =====warn=====
2018-03-26 22:57:48.782 [main] ERROR java.lang.Object - =====error=====
logback.xml的意思是，當Test方法運行時，root節點將日志級別大于等于info的交給已經配置好的名為"STDOUT"的<appender>進行處理，"STDOUT"將信息打印到控制臺上。
接著理解一下<logger>節點的作用，logback.xml修改一下，加入一個只有name屬性的<logger>：
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><configuration scan="false" scanPeriod="60000" debug="false"> <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"> <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout"> <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger - %msg%n</pattern> </layout> </appender> <logger name="java" /> <root level="debug"> <appender-ref ref="STDOUT" /> </root></configuration> |
注意這個name表示的是LoggerFactory.getLogger(XXX.class)，XXX的包路徑，包路徑越少越是父級，我們測試代碼里面是Object.class，即name="java"是name="java.lang"的父級，root是所有<logger>的父級?？匆幌螺敵鰹椋?/p>
2018-03-27 23:02:02.963 [main] DEBUG java.lang.Object - =====debug=====
2018-03-27 23:02:02.965 [main] INFO java.lang.Object - =====info=====
2018-03-27 23:02:02.966 [main] WARN java.lang.Object - =====warn=====
2018-03-27 23:02:02.966 [main] ERROR java.lang.Object - =====error=====
出現這樣的結果是因為：
- <logger>中沒有配置level，即繼承父級的level，<logger>的父級為<root>，那么level=debug
- 沒有配置additivity，那么additivity=true，表示此<logger>的打印信息向父級<root>傳遞
- 沒有配置<appender-ref>，表示此<logger>不會打印出任何信息
由此可知，<logger>的打印信息向<root>傳遞，<root>使用"STDOUT"這個<appender>打印出所有大于等于debug級別的日志。舉一反三，我們將<logger>的additivity配置為false，那么控制臺應該不會打印出任何日志，因為<logger>的打印信息不會向父級<root>傳遞且<logger>沒有配置任何<appender>，大家可以自己試驗一下。
接著，我們再配置一個<logger>：
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><configuration scan="false" scanPeriod="60000" debug="false"> <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"> <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout"> <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger - %msg%n</pattern> </layout> </appender> <logger name="java" additivity="false" /> <logger name="java.lang" level="warn"> <appender-ref ref="STDOUT" /> </logger> <root level="debug"> <appender-ref ref="STDOUT" /> </root></configuration> |
如果讀懂了上面的例子，那么這個例子應當很好理解：
- LoggerFactory.getLogger(Object.class)，首先找到name="java.lang"這個<logger>，將日志級別大于等于warn的使用"STDOUT"這個<appender>打印出來
- name="java.lang"這個<logger>沒有配置additivity，那么additivity=true，打印信息向上傳遞，傳遞給父級name="java"這個<logger>
- name="java"這個<logger>的additivity=false且不關聯任何<appender>，那么name="java"這個<appender>不會打印任何信息
由此分析，得出最終的打印結果為：
2018-03-27 23:12:16.147 [main] WARN java.lang.Object - =====warn=====
2018-03-27 23:12:16.150 [main] ERROR java.lang.Object - =====error=====
舉一反三，上面的name="java"這個<appender>可以把additivity設置為true試試看是什么結果，如果對前面的分析理解的朋友應該很容易想到，有兩部分日志輸出，一部分是日志級別大于等于warn的、一部分是日志級別大于等于debug的。
<appender>
接著看一下<appender>，<appender>是<configuration>的子節點，是負責寫日志的組件。<appender>有兩個必要屬性name和class：
- name指定<appender>的名稱
- class指定<appender>的全限定名
<appender>有好幾種，上面我們演示過的是ConsoleAppender，ConsoleAppender的作用是將日志輸出到控制臺，配置示例為：
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<appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"> <encoder> <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger - %msg%n</pattern> </encoder> </appender> |
其中，encoder表示對參數進行格式化。我們和上一部分的例子對比一下，發現這里是有所區別的，上面使用了<layout>定義<pattern>，這里使用了<encoder>定義<pattern>，簡單說一下：
- <encoder>是0.9.19版本之后引進的，以前的版本使用<layout>，logback極力推薦的是使用<encoder>而不是<layout>
- 最常用的FileAppender和它的子類的期望是使用<encoder>而不再使用<layout>
關于<encoder>中的格式下一部分再說。接著我們看一下FileAppender，FileAppender的作用是將日志寫到文件中，配置示例為：
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<appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.FileAppender"> <file>D:/123.log</file> <append>true</append> <encoder> <pattern>%-4relative [%thread] %-5level %logger{35} - %msg%n</pattern> </encoder></appender> |
它的幾個節點為：
- <file>表示寫入的文件名，可以使相對目錄也可以是絕對目錄，如果上級目錄不存在則自動創建
- <appender>如果為true表示日志被追加到文件結尾，如果是false表示清空文件
- <encoder>表示輸出格式，后面說
- <prudent>如果為true表示日志會被安全地寫入文件，即使其他的FileAppender也在向此文件做寫入操作，效率低，默認為false
接著來看一下RollingFileAppender，RollingFileAppender的作用是滾動記錄文件，先將日志記錄到指定文件，當符合某個條件時再將日志記錄到其他文件，RollingFileAppender配置比較靈活，因此使用得更多，示例為：
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<appender name="ROLLING-FILE-1" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"> <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy"> <fileNamePattern>rolling-file-%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern> <maxHistory>30</maxHistory> </rollingPolicy> <encoder> <pattern>%-4relative [%thread] %-5level %logger{35} - %msg%n</pattern> </encoder></appender> |
這種是僅僅指定了<rollingPolicy>的寫法，<rollingPolicy>的作用是當發生滾動時，定義RollingFileAppender的行為，其中上面的TimeBasedRollingPolicy是最常用的滾動策略，它根據時間指定滾動策略，既負責滾動也負責觸發滾動，有以下節點：
- <fileNamePattern>，必要節點，包含文件名及"%d"轉換符，"%d"可以包含一個Java.text.SimpleDateFormat指定的時間格式，如%d{yyyy-MM}，如果直接使用%d那么格式為yyyy-MM-dd。RollingFileAppender的file子節點可有可無，通過設置file可以為活動文件和歸檔文件指定不同的位置
- <maxHistory>，可選節點，控制保留的歸檔文件的最大數量，如果超出數量就刪除舊文件，假設設置每個月滾動且<maxHistory>是6，則只保存最近6個月的文件
向其他還有SizeBasedTriggeringPolicy，用于按照文件大小進行滾動，可以自己查閱一下資料。
異步寫日志
日志通常來說都以文件形式記錄到磁盤，例如使用<RollingFileAppender>，這樣的話一次寫日志就會發生一次磁盤IO，這對于性能是一種損耗，因此更多的，對于每次請求必打的日志（例如請求日志，記錄請求API、參數、請求時間），我們會采取異步寫日志的方式而不讓此次寫日志發生磁盤IO，阻塞線程從而造成不必要的性能損耗。（不要小看這個點，可以網上查一下服務端性能優化的文章，只是因為將日志改為異步寫，整個QPS就有了大幅的提高）。
接著我們看下如何使用logback進行異步寫日志配置：
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><configuration scan="false" scanPeriod="60000" debug="false"> <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"> <encoder> <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger - %msg%n</pattern> </encoder> </appender> <appender name="ROLLING-FILE-1" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"> <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy"> <fileNamePattern>D:/rolling-file-%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern> <maxHistory>30</maxHistory> </rollingPolicy> <encoder> <pattern>%-4relative [%thread] %-5level %lo{35} - %msg%n</pattern> </encoder> </appender> <!-- 異步輸出 --> <appender name ="ASYNC" class= "ch.qos.logback.classic.AsyncAppender"> <!-- 不丟失日志.默認的,如果隊列的80%已滿,則會丟棄TRACT、DEBUG、INFO級別的日志 --> <discardingThreshold>0</discardingThreshold> <!-- 更改默認的隊列的深度,該值會影響性能.默認值為256 --> <queueSize>256</queueSize> <!-- 添加附加的appender,最多只能添加一個 --> <appender-ref ref ="ROLLING-FILE-1"/> </appender> <logger name="java" additivity="false" /> <logger name="java.lang" level="DEBUG"> <appender-ref ref="ASYNC" /> </logger> <root level="INFO"> <appender-ref ref="STDOUT" /> </root></configuration> |
即，我們引入了一個AsyncAppender，先說一下AsyncAppender的原理，再說一下幾個參數：
當我們配置了AsyncAppender，系統啟動時會初始化一條名為"AsyncAppender-Worker-ASYNC"的線程當Logging Event進入AsyncAppender后，AsyncAppender會調用appender方法，appender方法中再將event填入Buffer（使用的Buffer為BlockingQueue，具體實現為ArrayBlockingQueye）前，會先判斷當前Buffer的容量以及丟棄日志特性是否開啟，當消費能力不如生產能力時，AsyncAppender會將超出Buffer容量的Logging Event的級別進行丟棄，作為消費速度一旦跟不上生產速度導致Buffer溢出處理的一種方式。上面的線程的作用，就是從Buffer中取出Event，交給對應的appender進行后面的日志推送從上面的描述我們可以看出，AsyncAppender并不處理日志，只是將日志緩沖到一個BlockingQueue里面去，并在內部創建一個工作線程從隊列頭部獲取日志，之后將獲取的日志循環記錄到附加的其他appender上去，從而達到不阻塞主線程的效果。因此AsyncAppender僅僅充當的是事件轉發器，必須引用另外一個appender來做事。
從上述原理，我們就能比較清晰地理解幾個參數的作用了：
- discardingThreshold，假如等于20則表示，表示當還剩20%容量時，將丟棄TRACE、DEBUG、INFO級別的Event，只保留WARN與ERROR級別的Event，為了保留所有的events，可以將這個值設置為0，默認值為queueSize/5
- queueSize比較好理解，BlockingQueue的最大容量，默認為256
- includeCallerData表示是否提取調用者數據，這個值被設置為true的代價是相當昂貴的，為了提升性能，默認當event被加入BlockingQueue時，event關聯的調用者數據不會被提取，只有線程名這些比較簡單的數據
- appender-ref表示AsyncAppender使用哪個具體的<appender>進行日志輸出
<encoder>
<encoder>節點負責兩件事情：
- 把日志信息轉換為字節數組
- 把字節數組寫到輸出流
目前PatternLayoutEncoder是唯一有用的且默認的encoder，有一個<pattern>節點，就像上面演示的，用來設置日志的輸入格式，使用“%+轉換符"的方式，如果要輸出"%"則必須使用"\%"對"%"進行轉義。
<encoder>的一些可用參數用表格表示一下：
| 轉換符 | 作 用 | 是否避免使用 |
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c{length} lo{length} logger{length} |
輸出日志的logger名稱，可有一個整型參數來縮短<logger>名稱，有幾種情況： 1、不輸入表示輸出完整的<logger>名稱 2、輸入0表示只輸出<logger>最右邊點號之后的字符串 3、輸入其他數字表示輸出小數點最后邊點號之前的字符數量 |
否 |
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C{length} class{length} |
輸出指定記錄的請求的調用者的全限定名，length同上 | 是 |
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d{pattern} date{pattern} |
輸出時間格式，模式語法同java.text.SimpleDateFormat兼容 | 否 |
| caller{depth} | 輸出生成日志的調用者的位置信息，整數選項表示輸出信息深度 | 否 |
| L | 輸出執行日志的請求行號 | 是 |
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m msg message |
輸出應用程序提供的信息 | 否 |
| m | 輸入執行日志請求的方法名 | 是 |
| n | 輸出平臺相關的分行符"\n"或者"\r\n"，即換行 | 否 |
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p le level |
輸出日志級別 | 否 |
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r relative |
輸出從程序啟動到創建日志記錄的時間，單位為毫秒 | 否 |
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t thread |
輸出產生日志的線程名稱 | 否 |
Filter
最后來看一下<filter>，<filter>是<appender>的一個子節點，表示在當前給到的日志級別下再進行一次過濾，最基本的Filter有ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter和ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter，首先看一下LevelFilter：
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<configuration scan="false" scanPeriod="60000" debug="false"> <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"> <encoder> <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger - %msg%n</pattern> </encoder> <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter"> <level>WARN</level> <onMatch>ACCEPT</onMatch> <onMismatch>DENY</onMismatch> </filter> </appender> <logger name="java" additivity="false" /> <logger name="java.lang" level="DEBUG"> <appender-ref ref="STDOUT" /> </logger> <root level="INFO"> <appender-ref ref="STDOUT" /> </root></configuration> |
看一下輸出：
2018-03-31 22:22:58.843 [main] WARN java.lang.Object - =====warn=====
看到盡管<logger>配置的是DEBUG，但是輸出的只有warn，因為在<filter>中對匹配到WARN級別時做了ACCEPT（接受），對未匹配到WARN級別時做了DENY（拒絕），當然只能打印出WARN級別的日志。
再看一下ThresholdFilter，配置為：
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><configuration scan="false" scanPeriod="60000" debug="false"> <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"> <encoder> <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger - %msg%n</pattern> </encoder> <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter"> <level>INFO</level> </filter> </appender> <logger name="java" additivity="false" /> <logger name="java.lang" level="DEBUG"> <appender-ref ref="STDOUT" /> </logger> <root level="INFO"> <appender-ref ref="STDOUT" /> </root></configuration> |
看一下輸出為：
2018-03-31 22:41:32.353 [main] INFO java.lang.Object - =====info=====
2018-03-31 22:41:32.358 [main] WARN java.lang.Object - =====warn=====
2018-03-31 22:41:32.359 [main] ERROR java.lang.Object - =====error=====
因為ThresholdFilter的策略是，會將日志級別小于<level>的全部進行過濾，因此雖然指定了DEBUG級別，但是只有INFO及以上級別的才能被打印出來。
到此這篇關于Java日志框架之logback使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關Java日志框架logback內容請搜索服務器之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持服務器之家！
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