探索java世界中的日志奥秘
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? java日志簡單介紹
?
?
?
對于一個應用程序來說日志記錄是必不可少的一部分。線上問題追蹤，基于日志的業務邏輯統計分析等都離不日志。JAVA領域存在多種日志框架，目前常用的日志框架包括Log4j，Log4j 2，Commons Logging，Slf4j，Logback，Jul等。
?
?
一、java日志發展史
?
二、java?常用日志框架類別介紹
?
三、門面、實現、橋接
?
四、commons logging vs Slf4j
?
五、 log4j vs logback
六、 slf4j?源碼解讀
?
七、logback
?
八、MDC
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
一、java日志發展史
?
? 1996年早期，歐洲安全電子市場項目組決定編寫它自己的程序跟蹤API(Tracing API)。經過不斷的完善，這個API終于成為一個十分受歡迎的Java日志軟件包，即Log4j。后來Log4j成為Apache基金會項目中的一員。
?
? 期間Log4j近乎成了Java社區的日志標準。據說Apache基金會還曾經建議sun引入Log4j到java的標準庫中，但Sun拒絕了。
? 2002年Java1.4發布，Sun推出了自己的日志庫JUL(Java Util Logging),其實現基本模仿了Log4j的實現。在JUL出來以前，log4j就已經成為一項成熟的技術，使得log4j在選擇上占據了一定的優勢。
? 接著，Apache推出了Jakarta Commons Logging，JCL只是定義了一套日志接口(其內部也提供一個Simple Log的簡單實現)，支持運行時動態加載日志組件的實現，也就是說，在你應用代碼里，只需調用Commons Logging的接口，底層實現可以是log4j，也可以是Java Util Logging。
? 后來(2006年)，Ceki Gülcü不適應Apache的工作方式，離開了Apache。然后先后創建了slf4j(日志門面接口，類似于Commons Logging)和Logback(Slf4j的實現)兩個項目，并回瑞典創建了QOS公司，QOS官網上是這樣描述Logback的：The Generic，Reliable Fast&Flexible Logging Framework(一個通用，可靠，快速且靈活的日志框架)。
? 現今，Java日志領域被劃分為兩大陣營：Commons Logging陣營和SLF4J陣營。
Commons Logging在Apache大樹的籠罩下，有很大的用戶基數。但有證據表明，形式正在發生變化。2013年底有人分析了GitHub上30000個項目，統計出了最流行的100個Libraries，可以看出slf4j的發展趨勢更好：
?
?
? Apache眼看有被Logback反超的勢頭，于2012-07重寫了log4j 1.x，成立了新的項目Log4j 2。Log4j 2具有logback的所有特性。
?
?
二、java常用日志框架類別介紹
?
? ? ? ? ?? Log4j?Apache Log4j是一個基于Java的日志記錄工具。現在則是Apache軟件基金會的一個項目。 Log4j是幾種Java日志框架之一。 Log4j應該說是Java領域資格最老，應用最廣的日志工具。從誕生之日到現在一直廣受業界歡迎。Log4j是高度可配置的，并可通過在運行時的外部文件配置。它根據記錄的優先級別，并提供機制，以指示記錄信息到許多的目的地，諸如：數據庫，文件，控制臺，UNIX系統日志等。
? Log4j 2?Apache Log4j 2是apache開發的一款Log4j的升級產品。
?
? Logback?一套日志組件的實現(slf4j陣營)。
? ? ? ?? Jul?(Java Util Logging),自Java1.4以來的官方日志實現。JDK1.4開始，通過java.util.logging提供日志功能。它能滿足基本的日志需要，但是功能沒有Log4j強大，而且使用范圍也沒有Log4j廣泛。
?
? Commons Logging?Apache基金會所屬的項目，是一套Java日志接口，之前叫Jakarta Commons Logging，后更名為Commons Logging。
? Slf4j?類似于Commons Logging，是一套簡易Java日志門面，本身并無日志的實現。（Simple Logging Facade for Java，縮寫Slf4j）。
?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?這個些所有的日志們都要歸功于一個人? ? ? ?Ceki Gülcü ！！！
?
?
?
?
?
?
?
三、門面、實現、橋接
?
經歷了上述的發展，現在使用日志框架時往往會涉及三個層面的東西。?
? ? ? ? ? ? ? ??
?
· 門面
· Slf4j: The simple logging facade for java.
·? ? JCL: Jakarta Commons Logging.
· 實現類
· log4j-1.2
· log4j-2.x
· logback
· jul: java.util.logging
· …
· 橋接包
· SLF4J LOG4J 12 Binding
· JUL To SLF4J Bridge
· JCL 1.1.1 Implemented Over SLF4J ??
· SLF4J JDK14 Binding
· Apache Log4j Commons Logging Bridge
· …
?
門面主要只負責定義接口，實現類才負責具體的編碼工作。
?
為什么要定義門面呢？ 依賴接口而不依賴實現
?
橋接包顧名思義就是橋接門面和實現類。比如SLF4J LOG4J 12 Binding這個橋接包可以使Slf4j和log4j1.2結合起來正常工作。一個已經成型的系統如果使用了這個模式，底層又想將log4j1.2換成log4j2.0實現，則只需要替換實現包為log4j2.x以及橋接包為 Log4j 2 SLF4J Binding。
?
?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
四、commons logging vs Slf4j
?
我們先看一下java日志框架之間的關系
?
? Commons Logging和Slf4j是日志門面(門面模式是軟件工程中常用的一種軟件設計模式，也被稱為正面模式、外觀模式。它為子系統中的一組接口提供一個統一的高層接口，使得子系統更容易使用)。log4j和Logback則是具體的日志實現方案。可以簡單的理解為接口與接口的實現，調用這只需要關注接口而無需關注具體的實現，做到解耦。
? 比較常用的組合使用方式是Slf4j與Logback組合使用，Commons Logging與Log4j組合使用。
? Logback必須配合Slf4j使用。由于Logback和Slf4j是同一個作者，其兼容性不言而喻。(https://stackoverflow.com/questions/10117788/how-to-setup-commons-logging-to-use-logback)
?
Commons logging實現機制
Commons logging是通過動態查找機制，在程序運行時，使用自己的ClassLoader尋找和載入本地具體的實現。詳細策略可以查看commons-logging-*.jar包中的org.apache.commons.logging.impl.LogFactoryImpl.java文件。
?
Slf4j實現機制
Slf4j在編譯期間，靜態綁定本地的LOG庫。它是通過查找類路徑下org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder，然后綁定工作都在這類里面進行。
?
?
靜態綁定 & 動態綁定
靜態綁定又稱編譯時綁定，動態綁定又稱運行時綁定。
JCL作為第一個log接口框架，使用了基于反射的動態綁定的方法，原理很簡單，預先定義好支持的log實現的工廠類的全路徑到一個數組中，遍歷這個數組，調用Class.forName依次嘗試尋找各個log實現，如果當前class loader沒找到，就去父class loader去找，直到找到任意一個實現為止。
這種方法有致命的缺陷，這也正是SLF4J誕生的原因。Java EE的web容器，為了實現servlet規范中同一個容器中不同web app之間、web app和web容器之間的隔離，都使用的自己實現的class loader，邏輯和標準的class loader不同，導致一系列的無法正常發現log實現庫的問題。
Taxonomy of class loader problems encountered when using Jakarta Commons Logging
這篇文章做了非常詳盡的分析解釋，文章的作者正是log4j和SLF4J的作者Ceki Gülcü，有興趣的同學可以閱讀。
?
另外一個小改進：
用 JCL 輸出一個 debug 級別的 log:
logger.debug("start process request, url:" + url);
這個有什么問題呢？一般生產環境 log 級別都會設到 info 或者以上，那這條 log 是不會被輸出的。然而不管會不會輸出，這其中都會做一個字符串連接操作，然后生產一個新的字符串。如果這條語句在循環或者被調用很多次的函數中，就會多做很多無用的字符串連接，影響性能。
所以 JCL 的最佳實踐推薦這么寫：
if (logger.isDebugEnabled()) {
? ? logger.debug("start process request, url:" + url);
}
然而開發者常常忽略這個問題或是覺得麻煩而不愿意這么寫。
?
?
所以SLF4J提供了新的API，方便開發者使用:
logger.debug("start process request, url:{}", url);
這樣的話，在不輸出 log 的時候避免了字符串拼接的開銷；在輸出的時候需要做一個字符串format，代價比手工拼接字符串大一些，但是可以接受。
?
?
五、 log4j vs logback
logback算是log4j的升級版本 ，基本實現了所有log4j的功能。
logback比log4j有更多的優點
更快的實現?
Logback的內核重寫了，在一些關鍵執行路徑上性能提升10倍以上。而且logback不僅性能提升了，初始化內存加載也更小了。?
?
非常充分的測試?
Logback經過了幾年，數不清小時的測試。Logback的測試完全不同級別的。在作者的觀點，這是簡單重要的原因選擇logback而不是log4j。?
?
Logback-classic非常自然實現了SLF4j?
Logback-classic實現了SLF4j。在使用SLF4j中，你都感覺不到logback-classic。而且因為logback-classic非常自然地實現了SLF4J，所以切換到log4j或者其他，非常容易，只需要提供成另一個jar包就OK，根本不需要去動那些通過SLF4JAPI實現的代碼。?
?
非常充分的文檔?
Logback文檔免費。Logback的所有文檔是全面免費提供的，不象Log4J那樣只提供部分免費文檔而需要用戶去購買付費文檔?
?
?
?
Filters（過濾器）?
有些時候，需要診斷一個問題，需要打出日志。在log4j，只有降低日志級別，不過這樣會打出大量的日志，會影響應用性能。在Logback，你可以繼續保持那個日志級別而除掉某種特殊情況，如alice這個用戶登錄，她的日志將打在DEBUG級別而其他用戶可以繼續打在WARN級別。要實現這個功能只需加4行XML配置。
?
SiftingAppender（一個非常多功能的Appender）?
它可以用來分割日志文件根據任何一個給定的運行參數。如，SiftingAppender能夠區別日志事件跟進用戶的Session，然后每個用戶會有一個日志文件。?
?
自動壓縮已經打出來的log?
RollingFileAppender在產生新文件的時候，會自動壓縮已經打出來的日志文件。壓縮是個異步過程，所以甚至對于大的日志文件，在壓縮過程中應用不會受任何影響。?
?
堆棧樹帶有包版本?
Logback在打出堆棧樹日志時，會帶上包的數據。?
?
自動去除舊的日志文件?
通過設置TimeBasedRollingPolicy或者SizeAndTimeBasedFNATP的maxHistory屬性，你可以控制已經產生日志文件的最大數量。如果設置maxHistory為12，那那些log文件超過12個月的都會被自動移除。?
?
?
六、 slf4j源碼解讀
?
我們寫代碼的時候是怎么打日志的呢？
?
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
?
LoggerFactory.getLogger(getClass());
?
這里看不到任何跟實現類有關聯的代碼，然而我們已經可以使用get到的logger打日志了。那么slf4j到底是怎么找到實現類的了？
?
根據Path = “org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class”去加載相應的實現類
?
?
為什么要獲取類的名字，而根據名字來獲取對象呢？
因為每個類使用的日志處理實現可能不同，iLoggerFactory中也是根據名字來判斷一個類的實現方式的。
?
?
?
?
?
?
那么這里會有一個問題，如果找到多個實現類，最終會綁定哪一個呢？
?
The warning emitted by SLF4J is just that, a warning. Even when multiple bindings are present, SLF4J will pick one logging framework/implementation and bind with it. The way SLF4J picks a binding is determined by the JVM and for all practical purposes should be considered random. As of version 1.6.6, SLF4J will name the framework/implementation class it is actually bound to.
Embedded components such as libraries or frameworks should not declare a dependency on any SLF4J binding but only depend on slf4j-api. When a library declares a compile-time dependency on a SLF4J binding, it imposes that binding on the end-user, thus negating SLF4J’s purpose. When you come across an embedded component declaring a compile-time dependency on any SLF4J binding, please take the time to contact the authors of said component/library and kindly ask them to mend their ways.
如果發現有多個實現類，那么slf4j會打印出warning信息。但是僅僅是warning而已。即使有多個實現類，slf4j也只會挑選其中一個，這個選擇取決于JVM和所有其他實際因素，基本算是隨機性的。同時，slf4j建議刪除多余的實現類，僅僅保留一個。
?
?
?
?
?
七、logback
?
?
1、StaticLoggerBinder 初始化并創建logFactory ()
?
?
?
StaticLoggerBinder.init();
?
初始化 new ContextInitializer(defaultLoggerContext).autoConfig();
?
getLoggerFactory()
?
?
總結一下這個過程：?
1、StaticLoggerBinder在加載的時候，會去讀取配置文件，并根據配置文件對LoggerContext進行初始化?
2、然后初始化ContextSelectorStaticBinder，在這個類內部new一個DefaultContextSelector，并把第一步中配置完畢的LoggerContext傳給DefaultContextSelector?
3、調用getLoggerFactory()方法，直接返回第一步中配置的LoggerContext，或者委托DefaultContextSelector類返回LoggerContext
?
?
2、loggerContext工廠類產出logger對象?
?
?
?
Logger getLogger(final String name);
?
com.darcytech.controller.LoginController
?
Logger[com]、Logger[com.darcytec]、Logger[com.darcytech.controller]、Logger[com.darcytech.controller.LoginController]?
?
?
總結一下創建Logger的完整流程：?
1、如果請求ROOT logger，則直接返回root?
2、如果請求的Logger已經存在，則直接返回?
3、如果請求的Logger尚未創建，則從ROOT開始，級聯創建所有Logger?
4、每創建一個Logger，都要設置父子關系，繼承生效級別?
5、每創建一個Logger，都將其放入loggerCache，并將size++?
?
?
3、Logger
?
transient private AppenderAttachableImpl<ILoggingEvent> aai;
Logger是委托這個類實現AppenderAttachable接口，也是委托這個類來調用Appender組件來實際記錄日志，所以這個字段是最關鍵的。
?
主要方法
getChildByName
setLevel
createChildByName每創建一個Logger，都要設置父子關系，繼承生效級別
info
?
?
?
?
callAppenders
如果子Logger和父Logger都關聯了同樣的Appender，則日志信息會重復記錄
?
?
?
總結一下Logger類中定義的字段和方法，是出于以下目的：?
?
1、定義parent和childList，用于實現父子Logger的樹形結構?
2、定義createChildByName()、getChildByName()方法，是供LoggerContext創建Logger?
3、定義level、effectiveLevelInt，是為了判定日志級別是否足夠?
4、最后，filterAndLog()、buildLoggingEventAndAppend()、callAppenders()、appendLoopOnAppenders()方法，是Logger類的核心方法，一步步地委托AppenderAttachableImpl類來實際記錄日志?
?
?
?
4、Appender
?
?
實現類就是最常見的ConsoleAppender和FileAppender
?
doAppend()
?
最終writeOut()方法委托配置給它的Encoder組件來記錄
?
?
?
5、簡單了解一下RollingFileAppender，rollingPolicy
常用的RollingFileAppender, TimeBasedRollingPolicy
?
?
?
?
?
?
?
?
八、什么是MDC
?
?
?
MDC（Mapped Diagnostic Context，映射調試上下文）是 log4j 和 logback 提供的一種方便在多線程條件下記錄日志的功能。MDC 可以看成是一個與當前線程綁定的哈希表，可以往其中添加鍵值對，當需要記錄日志時，只需要從 MDC 中獲取所需的信息即可。
?
?
?
此外，對于一些線程池使用的應用場景，可能我們在最后使用結束時，需要調用clear方法來清洗將要丟棄的數據。
?
LogbackMDCAdapter
?
?
?
?
?
?
?
?
?
轉載于:https://www.cnblogs.com/wazqy/p/8315757.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的探索java世界中的日志奥秘的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： Mysql清空表(truncate)与删
- 下一篇： ios元素定位