Java 日志

- 日志门面与实现框架
- - 日志门面
  - 日志实现框架
  - 总结
- SLF4j + Logback 的实现
- - 第一步：添加配置文件
  - - logback.xml
  - LogTool.java 工具类（非必要）
  - 依赖导入
  - - Java 程序
    - SpringBoot 项目
  - 测试
- 其他的日志门面与实现框架

日志门面：提供统一的日志输出接口。
日志实现：具体实现日志输出的代码。

日志门面与实现框架

使用日志门面+日志实现框架的方式，是为了：低耦合，日志的实现与业务代码通过日志门面连接，在后续修改日志实现时，无需更改业务代码。
这是门面设计模式（外观设计模式）的典型应用。

日志门面

SLF4j（Simple Logging Facade For Java）：一个为 Java 程序提供的统一日志输出接口，就是一个接口，
JCL（Jaka Commons Logging, Apache Commons Logging）：Apache 提供的一个日志门面，提供统一的对外接口。

日志实现框架

JUL（Java util Logging）：Java 原生的日志框架，使用时不需要引用第三方类库，使用方便。
- 7 个日志级别（从高到低）：SEVERE、WARNING、INFO、CONFIG、FINE、FINER、FINEST。
- 同时还有 OFF、ALL 两个特别的日志级别，用来关闭/打开所有的日志。

log4j：Apache 的一个开源项目。

7 个日志级别（从高到低）：OFF、FATAL、ERROR、WARN、INFO、DEBUG、ALL。

日志级别	日志介绍
OFF	最高日志级别，关闭所有日志
FATAL	将会导致引用程序退出的错误
ERROR	发生错误事件，但仍不影响系统的继续运行
WARN	警告，存在潜在的错误
INFO	一般用在粗粒度级别上，强调应用程序的运行全程
DEBUG	一般用在细粒度级别上，用于调试应用程序
ALL	最低日志级别，打开所有日志

log4j2：log4j 的升级版，参考了 logback 的设计，同时进行了问题修复。
- 异常优化：提供了一些异常处理机制，来解决在 logback 中，应用无法感知到 Appener 异常。
- 性能提升：相较于 log4j 和 logback，性能都有明显的提升。
- 自动重载配置：参考 logback 的参数修改自动更新机制，提供自动刷新参数的设置。
- 无垃圾机制：可以使用其设计的一套无垃圾机制（对象重用、内存缓冲），避免频繁的日志记录导致 JVM gc 压力过大。

logback：SpringBoot 默认的日志框架。

由三个模块组成：
- logback-core：logback 核心包，开发人员可以以次为基础搭建自身模块。
- logback-classic：logback 对于 SLF4j 的实现，其中依赖了 logback-core 包。
- logback-access：集成 Servlet 容器，实现 HTTP 访问日志的功能。
可以输出日志到文件、数据库、控制台中，还可以将日志文件进行压缩，功能很丰富。
日志级别（从高到低）：FATAL、ERROR、WARNING、INFO、DEBUG、TRACE。

日志级别	日志介绍
TRACE	在线调试，默认不输出到控制台和文件
DEBUG	在线调试、终端查看，默认输出到控制台，用于开发者查看日志流水
INFO	报告程序进度、查看程序状态，用于跟踪程序进展
WARNING	警告，程序出现错误，但是程序可以恢复，程序仍是正常状态
ERROR	错误，程序发生错误后还可以运行，但是程序极有可能处于非正常状态，功能可能无法全部完成
FATAL	致命错误，程序必须马上终止

总结

日志门面和实现框架的面世时间（从早到晚）：Log4j -> JUL -> JCL -> SLF4j -> Logback -> Log4j2。
JCL 门面优先寻找 Log4j 实现，退而求次则是 JUL 实现，最后才会使用内部提供的 SimpleLog 实现。
而，SLF4j 门面是作为一个纯粹的日志门面，提供了 SLF4j 桥接器将 SLF4j 桥接到 log4j、JUL 实现去做日志输出。
后续 log4j 无法满足高性能要求后，SLF4j 制作者根据 SLF4j 接口写出了 logback 日志实现框架。
log4j2 是 Apache 全面借鉴 SLF4j + Logback 后推出的，添加了很多新的特性，还做了分离式设计。
推荐使用 SLF4j + logback 的方式去做 Java 的日志输出。
- 优点一：logback 中实现 SLF4j 门面，在 Java 程序中直接引入 logback-classic 的依赖即可。
- 优点二：SpringBoot 使用 logback 作为默认的日志实现，在 SpringBoot 项目中可以直接使用。

SLF4j + Logback 的实现

第一步：添加配置文件

Logback 框架可以自动识别 */classes/ 下的 logback.xml 文件。
- 在 SpringBoot 框架下，Logback 框架还可以自动识别 */classes/ 下的 logback-spring.xml 文件。
同样，Log4j/Log4j2 框架可以自动识别 */classes/ 下的 log4j.xml/log4j2.xml 文件。
- 在 SpringBoot 框架下，Log4j2 框架还可以自动识别 */classes/ 下的 log4j2-spring.xml 文件。
JUL 框架可以自动识别 */classes/ 下的 logging.properties 文件。
将配置文件放在 src/main/resources 下，项目构建时，文件就会加载到 */classes/ 下了。

logback.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<configuration scan="true" scanPeriod="10000"><!-- scan 属性：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属性：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 属性：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。 --><!--日志格式设置标识符：%n：换行符；%level：日志级别；%-5level：日志级别（使用5个字符，并靠左对齐）；%msg、%m：日志消息（简写是：%m）；%logger、%M：日志输出者（就是哪个类做这个日志输出，这个应用是 Log 类）；%c：日志输出者输出日志时使用的方法；%L：日志输出者输出日志时使用的方法中具体的行数；%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}：时间，大括号内的是时间格式，默认格式是 2023-02-27 15:15:01,877；%thread：输出日志的进程名字；--><!-- 日志 输出格式 1 --><property name="layout1" value="[%level] -- %m -- [%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}] %c %M %L [%thread] %n"/><!-- 日志 输出格式 2 --><property name="layout2"value="[%-5level] - %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} - %c:%M:%L %n[%-5level] - [%thread] - %msg %n%n"/><!-- 输出格式 3（输出到 *.html 文件，不需要间隔） --><property name="layout3"value="%level%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}%c%M%L%thread%msg"/><!-- 文件输出时，文件的路径 --><property name="filePath" value="D:/file/projects/files/Java/journal/logback/"/><!-- 输出颜色: 红 --><property name="red" value="System.err"/><!-- 输出颜色: 黑 --><property name="black" value="System.out"/><!--  每天的日期 String 串，用来生成文件夹  --><timestamp key="datetime" datePattern="yyyy-MM-dd"/><!--配置 输出控制器：consoleAppender，控制台输出--><appender name="consoleAppender" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><!-- 颜色 --><target>${red}</target><!-- 输出格式 --><encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder"><pattern>${layout1}</pattern></encoder></appender><!--配置 输出控制器：consoleAppender1，控制台输出--><appender name="consoleAppender1" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><!-- 颜色 --><target>${red}</target><!-- 输出格式 --><encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder"><pattern>${layout2}</pattern><!-- 设置字符集 --><charset>UTF-8</charset></encoder><filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">--><level>DEBUG</level><onMatch>ACCEPT</onMatch><onMismatch>DENY</onMismatch></filter></appender><!--配置 输出控制器：consoleFilterAppender，控制台输出在 consoleAppender 的基础上 添加 过滤器--><appender name="consoleFilterAppender" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><!-- 颜色 --><target><!-- ${red} -->${black}</target><!-- 输出格式 --><encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder"><pattern>${layout2}</pattern></encoder><!-- 配置过滤器 --><filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter"><!-- 设置 级别 --><level>DEBUG</level><!--功能是：仅记录 设定好的级别的日志，可以用来设置 不同的日志输出到不同的 日志文件中；当然，将配置值进行 对调后，就可以反向屏蔽（屏蔽指定级别的日志）--><!-- 设置 级别 与 设置的级别 匹配时 就 打印 --><onMatch>ACCEPT</onMatch><!-- 设置 级别 与 设置的级别 不匹配时 就 屏蔽 --><onMismatch>DENY</onMismatch></filter></appender><!--配置 输出控制器：htmlFileAppender，输出到 .html 文件--><appender name="htmlFileAppender" class="ch.qos.logback.core.FileAppender"><!-- 文件位置 --><file>${filePath}/${datetime}/logback-html.html</file><!-- 输出格式 --><encoder class="ch.qos.logback.core.encoder.LayoutWrappingEncoder"><layout class="ch.qos.logback.classic.html.HTMLLayout"><pattern>${layout3}</pattern></layout></encoder></appender><!--配置 输出控制器：fileAppender，输出到 .log 文件--><appender name="fileAppender" class="ch.qos.logback.core.FileAppender"><!-- 文件位置 --><file>${filePath}/${datetime}/logback-file.log</file><!-- 输出格式 --><encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder"><pattern>${layout2}</pattern></encoder></appender><!--配置 输出控制器：rollingFileAppender，输出到 .log 文件，可以 拆分 和 压缩--><appender name="rollingFileAppender" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><!--文件位置${filePath}：是文件存放目录路径，即：D:/file/projects/files/Java/journal/logback/${datetime}：是在文件存放目录路径下的文件夹名称，即：yyyy-MM-ddlogback-rollingFile.log：文件名（包括后缀）--><file>${filePath}/${datetime}/logback-rollingFile.log</file><!-- 输出格式 --><encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder"><pattern>${layout2}</pattern><!-- 设置字符集 --><charset>UTF-8</charset></encoder><!-- 指定拆分规则 --><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy"><!-- 默认格式：gz，--><!-- 声明文件名：按照 时间和格式 来 --><fileNamePattern><!-- %d{yyyy-MM-dd}是时间，%i 是防止同一天的文件重名（而 压缩包 有 *.gz、*.zip 等等） -->${filePath}/${datetime}/logback-rollingFile%i.%d{yyyy-MM-dd}.log.gz</fileNamePattern><!-- 单个文件最大的的大小：按照 文件大小 来拆分文件 --><maxFileSize>10MB</maxFileSize><!-- 文件数目（单位：个）：大于 文件数目后 将会覆盖更早的日志压缩文件（不建议添加） --><!--            <minIndex>1</minIndex>--><!--            <maxIndex>3</maxIndex>--><!-- 文件保存最长时间（单位：天）：过早的日志压缩文件将会删除 --><maxHistory>30</maxHistory></rollingPolicy></appender><!-- 配置异步 appender--><appender name="asyncAppender" class="ch.qos.logback.classic.AsyncAppender"><!-- 导入实际的 Appender --><appender-ref ref="consoleAppender"/><!--注意：这两个属性不能乱配置1、<discardingThreshold></discardingThreshold>阈值，当队列剩余容量小于阈值时，trace debug info 这三个级别的日志将被抛弃，默认值是：-12、<queueSize></queueSize>队列的深度默认值是：256--></appender><!--配置 日志记录器：root Logger--><root level="ALL"><!-- 引入 Appender --><appender-ref ref="asyncAppender"/><appender-ref ref="fileAppender"/></root><!-- 自定义 Logger --><logger name="com.domain.LogTool" level="trace" additivity="false"><!--additivity="false"  表示 不继承 rootLogger--><!-- 引入 Appender --><appender-ref ref="consoleAppender1"/><appender-ref ref="htmlFileAppender"/><appender-ref ref="rollingFileAppender"/></logger></configuration>

注意：自定义的 Logger 中 name="com.domain.LogTool"，那么 LoggerFactory.getLogger(LogTool.class); 中传入 LogTool.java
时，才会使用自定义的 Logger。
其他情况都是使用默认的 Logger（RootLogger）。
当然，自定义的 Logger 中 name="com.domain" 时，LoggerFactory.getLogger(LogTool.class); 中传入 com.domain 内的类
时，也会使用自定义的 Logger。

LogTool.java 工具类（非必要）

public class LogTool {private static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Log.class);/*** 添加自定义的 Logger 包下的 类，使用自定义的 Logger** @param c   类的 Class 对象* @param <T> 泛型*/public static <T> void setClassC(Class<T> c) {if (c != null) {LOGGER = LoggerFactory.getLogger(c);}}/*** 使用自定义的 Logger** @param LOGGER Logger*/public static void setLOGGER(Logger LOGGER) {Log.LOGGER = LOGGER;}/*** 输出 日志信息（类对象版）** @param object   类对象* @param logLevel 日志级别*/public static void outputLog(Object object, LogLevel logLevel) {switch (logLevel) {case Trace:LOGGER.trace("追踪 消息 - {}", object);break;case Debug:LOGGER.debug("详细 消息 - {}", object);break;case Info:LOGGER.info("关键 消息 - {}", object);break;case Warn:LOGGER.warn("警告 消息 - {}", object);break;case Error:LOGGER.error("错误 消息 - {}", object);break;default:break;}}/*** 输出 日志信息（信息版）** @param message  消息* @param logLevel 日志级别*/public static void outputLog(String message, LogLevel logLevel) {switch (logLevel) {case Trace:LOGGER.trace("追踪 消息 - { " + message + " }");break;case Debug:LOGGER.debug("详细 消息 - { " + message + " }");break;case Info:LOGGER.info("关键 消息 - { " + message + " }");break;case Warn:LOGGER.warn("警告 消息 - { " + message + " }");break;case Error:LOGGER.error("错误 消息 - { " + message + " }");break;default:break;}}/*** Log 级别 枚举*/public enum LogLevel {/*** 追踪*/Trace,/*** 调试、详细*/Debug,/*** 关键、消息*/Info,/*** 警告*/Warn,/*** 错误*/Error}}

依赖导入

Java 程序

Logback-classic 依赖包含了 SLF4j 和 Logback-core 的依赖，导入 Logback-classic 一个就可以了。


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

SpringBoot 项目

spring-boot-starter 依赖中包含了 SLF4j 和 Logback，无需导入，当然也可以导入新的 logback 覆盖默认的版本。


<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId><version>2.4.5</version></dependency><!--Spring boot Web容器--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId><version>2.4.5</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><version>2.4.5</version><scope>test</scope></dependency>
</dependencies>

测试


<dependencies><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>RELEASE</version><scope>test</scope></dependency>
</dependencies>

public class LogbackTest {/*** 测试 工具类 Log*/@Testpublic void test() {/*** root Logger*/Log.setLOGGER(LoggerFactory.getLogger(LogbackTest.class));for (int i = 0; i < 100; i++) {Log.outputLog("trace", Log.LogLevel.Trace);Log.outputLog("debug", Log.LogLevel.Debug);Log.outputLog("info", Log.LogLevel.Info);Log.outputLog("warn", Log.LogLevel.Warn);Log.outputLog("error", Log.LogLevel.Error);}}/*** 测试 工具类 Log*/@Testpublic void test1() {/*** 自定义 Logger*/for (int i = 0; i < 100; i++) {Log.outputLog("trace", Log.LogLevel.Trace);Log.outputLog("debug", Log.LogLevel.Debug);Log.outputLog("info", Log.LogLevel.Info);Log.outputLog("warn", Log.LogLevel.Warn);Log.outputLog("error", Log.LogLevel.Error);}}
}