springboot+logback日誌輸出企業實踐（上）

一句話概括：在java應用開發過程中，日誌輸出與記錄是重要一環，logback是當前的首選日誌框架，本文將對springboot+logback的使用及在企業的實踐進行詳細描述。

1.引言

在java應用開發過程中，日誌輸出與記錄是重要的一環，有了日誌，我們可以定位錯誤與異常，追蹤應用運行情況，記錄應用訪問時間等等。在學習hello world時就會使用System.out.println()來輸出內容，當涉及到複雜一點的日誌輸出，最好是引入成熟的日誌框架，曾經log4j是流行的日誌框架，現在已被它的繼任者logback替代，它更快，更小，更靈活。在springboot的開發中，默認已經自帶了logback，可直接使用。本文基本springboot+logback，結合在企業中的實踐，對日誌的輸出及配置進行詳細說明，具體有如下內容：

• logback簡要介紹
• 使用springboot+logback構建示例工程及配置描述
• logback配置文件的詳述及使用

如需看源碼，本文示例工程地址：https://github.com/mianshenglee/my-example/tree/master/springboot-logback-demo

2.logback簡介

logback官網地址：http://logback.qos.ch，從官網的介紹， logback是log4j框架的作者開發的新一代日誌框架，是log4j的繼任者，它更快，更小， 效率更高、能夠適應各種運行環境，同時天然支持slf4j。 slf4j，即Simple Logging Facade For Java，它是對各類日誌框架的統一抽象，即定義了接口，具體使用哪個日誌 框架由運行時綁定實現。

logback主要由三個模塊構成，分別是logback-core，logback-classic及logback-access，其中logback-core是基礎核心，另外兩個均依賴它。 logback-classic實現了簡單日誌門面 SLF4J；而 logback-access 主要作爲一個與 Servlet 容器交互的模塊，如tomcat或者 jetty，提供與 HTTP 訪問相關的一些功能。

3. springboot默認日誌框架-logback

本章節將使用springboot+logback構建示例工程，並對logback基本配置進行描述。

3.1 springboot示例工程搭建

（1） 創建項目：通過Spring Initializr 頁面生成一個添加了web模塊及lombok模塊的 Spring Boot 項目。

（2）添加示例功能：

• 首先添加幾個通用包：vo，controller，service，model，分別存放視圖層模型，控制層，服務層，數據模型層等代碼。
• 針對用戶增刪改查功能，對應有數據模型User，UserController，UserService，統一返回視圖模型ResponseResult。

（3）添加日誌輸出

• 在UserService類中添加lombok提供的@Slf4j註解，這樣可直接在此類中使用log進行日誌輸出，避免自己使用LoggerFactory.getLogger來新建。
• 在對應的方法中使用debug，info，warn，error等方法輸出日誌。如log.debug("get user by id:{}", id)。

注意：此處具體代碼不列出（詳細可看示例源碼）。

至此，示例工程構建完成，可正常運行工程，查看工程的依賴情況，可以發現，springboot已默認支持logback。如下：

3.2 日誌輸出與基本配置

3.2.1 日誌默認輸出

如上所示，默認情況下，springboot使用logback進行日誌輸出，輸出日誌爲INFO級別，輸出位置是控制檯。啓動示例工程，示例輸出如下：

控制檯日誌輸出的內容格式很清晰，分別是

• 時間日期：格式是yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS
• 日誌級別：輸出>=INFO級別的日誌（ERROR, WARN, INFO）
• 進程ID
• 分隔符：---
• 線程名：線程名在方括號([])內
• logger名：類的名稱
• 日誌內容

3.2.2 基本配置

在springboot在配置文件application.properties中，可以設置日誌相關的內容，如下：

關於日誌的配置有很多，後面我們主要使用自定義配置，因此不作詳細說明，此處主要講兩個，日誌級別控制及日誌文件輸出。

• 日誌級別控制，設置格式爲logging.leve.*=LEVEL，其中*爲包名或logger名，LEVEL有：TRACE, DEBUG, INFO, WARN, ERROR, FATAL, OFF。

• 日誌輸出到文件，默認日誌只輸出到控制檯，不寫文件，可以配置logging.file.name或logging.file.path來指定日誌輸出文件。logging.file.name設置文件， 會在項目的當前路徑下生成此文件名的日誌文件 。logging.path設置目錄，會在此目錄下創建spring.log文件。 默認情況下，日誌文件的大小達到10MB時會切分一次，產生新的日誌文件

  注意： 二者不能同時使用，如若同時使用，則只有logging.file生效

3.3 自定義logback配置

上面在properties文件中對日誌進行基本的配置，但配置能力較弱，不夠靈活。因此一般都使用自定義配置，通過xml文件對logback的日誌輸出進行配置。

3.3.1 logback配置文件加載順序

在springboot應用中，對於logback的配置文件，默認情況下，配置文件放在src/main/resources下，支持的配置文件名稱如下：

• logback-spring.xml
• logback-spring.groovy
• logback.xml
• logback.groovy

Spring Boot官方推薦優先使用帶有-spring的文件名配置（如有logback-spring.xml，則不會使用logback.xml） 。當然，若需要對配置文件名進行修改，或者希望把配置文件放到其它目錄下，可以通過logging.config屬性指定自定義的名字，如logging.config=classpath:config/log-config.xml，則使用resources/config下的log-config.xml配置。

注，一般情況下，按默認規則（在resources目錄下，使用logback-spring.xml）即可。另外有了這個配置文件後，前面提到的在properties文件中的logging配置則不需要了。

3.3.2 logback配置文件示例

這裏先直接給出配置文件的示例，後面章節將對配置文件內容進行詳細說明。如下所示，配置文件主要功能是把日誌按格式輸出到控制檯和文件中，並且文件按日誌輸出級別分別輸出到獨立文件，文件按時間滾動（每天一個日誌文件，保留30天）。完整配置內容可見源碼中的logback-spring.xml文件。

<configuration scan="true" scanPeriod="1 seconds">
    ...//略
    <!-- 日誌輸出格式 -->
    <property name="log.pattern"
              value="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %5level [%15thread] [%40.40logger{40}] [%10method,%line] : %msg%n"/>
    <!-- 控制檯輸出日誌 -->
    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
            <pattern>${log.pattern}</pattern>
        </layout>
    </appender>

    <!-- 文件輸出日誌， 滾動（時間/文件大小）輸出策略 -->
    <appender name="DEBUGFILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <!-- 過濾器，只記錄debug級別的日誌 -->
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>DEBUG</level>
            <OnMismatch>DENY</OnMismatch>
            <OnMatch>ACCEPT</OnMatch>
        </filter>
        <!-- 日誌文件路徑及文件名 -->
        <File>${log.path}/${logfile.prefix}-debug.log</File>
        <!-- 日誌記錄器的滾動策略，按日期記錄 -->
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <!-- 日誌輸出格式 -->
            <FileNamePattern>${log.path}/${logfile.prefix}-debug.%d{yyyy-MM-dd}.log</FileNamePattern>
            <!-- 日誌保留天數 -->
            <maxHistory>30</maxHistory>
        </rollingPolicy>
        <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
            <Pattern>${log.pattern}</Pattern>
        </layout>
    </appender>
    ...//略
    <!-- 日誌級別，不向上級傳遞日誌內容，日誌按appender-ref輸出 -->
    <logger name="me.mason.demo.simplelogback.service.UserService" level="WARN" additivity="false">
        <appender-ref ref="STDOUT"/>
    </logger>
    <!-- 日誌輸出 -->
    <root level="DEBUG">
        <appender-ref ref="STDOUT"/>
        <appender-ref ref="DEBUGFILE"/>
        ...//略
    </root>
</configuration>

4. logback配置文件詳述

logback配置文件決定日誌輸出格式、日誌輸出位置、輸出文件策略等內容，因此需要對logback配置文件的結構及相關元素內容進行了解。

4.1 配置文件結構

配置文件總體來說內容比較簡單，主要三個元素：

這三個元素中，logger和root可視爲同一類，都是日誌組件，可以把root當作是特殊logger，是根，必須配置。logger配置解答從哪裏獲取日誌，輸出什麼級別日誌問題。appender配置是指出日誌以什麼格式輸出，日誌如何過濾，輸出文件後如何處理的問題。另外，還有可選的property及contextName元素，分別變量和應用上下文名稱。

4.2 根元素configuration

4.2.1 屬性配置

根元素configuration有三個屬性可以設置，如下：

• debug：默認爲false，若設置爲true，則打印出logback內部日誌信息

• scan：默認值爲true，若設置爲true，配置文件如果發生改變，將會被重新加載。

• scanPeriod：與scan配合使用，當scan爲true時，此屬性生效，默認的時間間隔爲1分鐘，設置監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，默認單位是毫秒。如可以設置爲scanPeriod="30 seconds"每30秒檢測一次。

4.2.2 定義上下文名稱和變量

• contextName元素，每一個日誌組件（logger）都會關聯到日誌上下文，默認上下文名稱是'default'，用於標識應用，如果多個應用輸出到同一個地方，就有必要使用%contextName來區別。
• property元素，定義變量，有name和value屬性，定義變量後，可以使“${name}”來使用變量。在配置中多個地方的值使用到相同的內容時，就有必要把相同內容設置變量，通過引用來設置。如示例工程中的日誌文件名稱前綴、日誌路徑、日誌輸出格式。

注意，定義的變量只能在配置文件的值中進行引用，不能在元素屬性中引用。如配置文件中有很多屬性是class，裏面的內容只能寫類的全路徑，儘管類前綴都相同，但不能用變量替換。

4.3 日誌輸出組件appender

此元素是主要配置項，表示以什麼格式輸出，日誌如何過濾，輸出文件後如何處理。appender結構如下：

appender 有兩個屬性 name和class;name指定appender名稱，class指定appender的全限定名。appender 默認有以下幾種：

• ConsoleAppender：把日誌添加到控制檯，類名ch.qos.logback.core.ConsoleAppender
• FileAppender：把日誌添加到文件，類名ch.qos.logback.core.FileAppender
• RollingFileAppender：滾動記錄文件，FileAppender的子類，當符合條件（大小、時間），日誌進行切分，記錄到其他文件。類名：ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender。

實踐過程中，一般使用ConsoleAppender及RollingFileAppender即可，若需要自定義如把日誌輸出到消息隊列，可以自定義實現 AppenderBase 接口。

ConsoleAppender比較簡單，只需要使用layout元素，按日誌輸出格式即可，如下：

<!-- 控制檯輸出日誌 -->
<appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
        <pattern>${log.pattern}</pattern>
    </layout>
</appender>

RollingFileAppender的配置相對多一點，包括File、filter，rollingPolicy，encoder和layout元素。其中filter可以過濾日誌，因此，若需要把日誌按級別輸出到不同的文件中，因此，定義多個RollingFileAppender（如對應DEBUG、INFO、WARN、ERROR），分別按日誌級別過濾即可。下面分別進行說明：

4.3.1 File配置

配置文件輸出的路徑及文件名，一般把路徑和文件名前綴定義到變量(property中)，如下：

<!--日誌文件前綴，即應用名稱 -->
<property name="logfile.prefix" value="logback-demo"/>
<!--日誌路徑，可寫相對路徑，也可寫絕對路徑 -->
<property name="log.path" value="logs"/>
...//略
<File>${log.path}/${logfile.prefix}-debug.log</File>

4.3.2 filter配置

filter可以爲appender 添加一個或多個過濾器，對日誌進行過濾。過濾器有ThresholdFilter和LevelFilter，前者是臨界值過濾器，過濾掉低於指定臨界值的日誌；後者是級別過濾器，根據日誌級別進行過濾， 如果日誌級別等於配置級別 ，過濾器會根據onMath(符合過濾條件的操作) 和 onMismatch(不符合過濾條件的操作)接收（ACCEPT）或拒絕（DENY）日誌。 按前面需求，把日誌按不同級別分別輸出到各自文件中，需要多個RollingFileAppender元素，每個元素下對應的level是DEBUG，INFO，WARN和ERROR。

<!-- 過濾器，只記錄debug級別的日誌 -->
<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
    <level>DEBUG</level>
    <OnMismatch>DENY</OnMismatch>
    <OnMatch>ACCEPT</OnMatch>
</filter>

4.3.3 rollingPolicy配置

此元素描述滾動策略，有TimeBasedRollingPolicy、SizeAndTimeBasedRollingPolicy、FixedWindowRollingPolicy、SizeBasedTriggeringPolicy。分別是基於時間滾動，基於大小和時間滾動，固定窗口滾動和大小觸發，其中FixedWindowRollingPolicy一般和SizeBasedTriggeringPolicy同時使用。下面以TimeBasedRollingPolicy爲例，以天爲單位輸出日誌，每天一個日誌。

<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
    <!-- 日誌輸出格式 -->
    <FileNamePattern>${log.path}/${logfile.prefix}-debug.%d{yyyy-MM-dd}.log</FileNamePattern>
    <!-- 日誌保留天數 -->
    <maxHistory>30</maxHistory>
</rollingPolicy>

FileNamePattern表示日誌的路徑及名稱，此處是按日期輸出，即%d{yyyy-MM-dd}格式。maxHistory表示日誌最多保留天數，大於這些天數後，前面的日誌會刪除。

對於SizeAndTimeBasedRollingPolicy，如下所示：

<!-- 按日期滾動 -->
<fileNamePattern>mylog-%d{yyyy-MM-dd}.%i.txt</fileNamePattern>
<!-- 文件大小最大是100M，保存60日，總大小最大爲20G -->
<maxFileSize>100MB</maxFileSize>    
<maxHistory>60</maxHistory>
<totalSizeCap>20GB</totalSizeCap>

注意，％i和％d標識符都是強制性的。 每當日誌文件在當前時間段結束之前達到文件最大值時，它將以遞增的%d索引存檔，從0開始。

4.3.4 layout配置

layout元素較簡單，只需要設置輸出的格式即可。

<property name="log.pattern"
              value="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %5level [%15thread] %40.40logger{40} [%10method,%line] : %msg%n"/>
...//略
<layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
    <Pattern>${log.pattern}</Pattern>
</layout>

4.3.5 輸出格式控制

對於日誌輸出格式的控制，使用logback的保留字進行控制，保留字很多，建議查閱官網文檔，下面對常用進行說明：

保留字	作用
c{length} lo{length} logger{length}	輸出日誌的logger名，可有一個整型參數，功能是縮短logger名，最右的點符號之後的類名始終顯示，設置爲0表示只輸入logger最右邊點符號之後的字符串。
C{length} class{length}	輸出執行記錄請求的調用者的全限定名。參數與上面的一樣。儘量避免使用，除非執行速度不造成任何問題。
contextName cn	輸出上下文名稱。
d{pattern} date{pattern}	輸出日誌的打印日誌，模式語法與java.text.SimpleDateFormat兼容。
L / line	輸出執行日誌請求的行號。儘量避免使用，除非執行速度不造成任何問題。
m / msg / message	輸出應用程序提供的信息。
M / method	輸出執行日誌請求的方法名。儘量避免使用，除非執行速度不造成任何問題。
n	輸出平臺相關的分行符“\n”或者“\r\n”。
p / le / level	輸出日誌級別。
t / thread	輸出產生日誌的線程名。

另外，格式還有一個對齊功能，通過在%後面添加-、.及數字進行控制。符號-是可選修飾符，表示是左對齊，接着是可選的最小寬度修飾符，用十進制數表示。如果字符小於最小寬度，則左填充或右填充，默認是左填充（即右對齊），填充符爲空格。最大寬度修飾符，符號是點號"."後面加十進制數。如果字符大於最大寬度，則從前面截斷。點符號“.”後面加減號“-”在加數字，表示從尾部截斷。

例如：%-40.40logger{40} 表示按40字符輸出logger名，左對齊，若小於40字符的則填充空格，超過40則從左邊截斷。

對於控制檯，還可以控制顏色，如前面springboot的默認輸出就有顏色，如下：

格式	描述
%black	黑色
%red	紅色
%green	綠色
%yellow	黃色
%blue	藍色
%magenta	品紅
%cyan	青色
%white	白色
%gray	灰色
%highlight	高亮色
%bold	強化上面的顏色，例如%boldRed,%boldBlack

4.4 日誌組件logger及root

logger用來設置某一個類或者某個包的日誌輸出級別、以及關聯appender指定輸出位置，有三個屬性：

• name：指定的包名或者類名
• level：輸出日誌級別，如果未設置此級別，那麼當前logger會向上繼承最近一個非空級別，級別以name區分，如x和x.y，x則是x.y的父級。
• additivity：是否將日誌向上級傳遞，默認爲 true

logger 通過設置子節點appender-ref來指定日誌輸出位置，可以設置多個appender-ref。root是一個特殊的logger, 是所有logger的根節點，元素名爲root，沒有父級別，只有一個屬性level，默認爲DEBUG 。

4.4.1 logger配置，

此處對某個具體的類進行配置輸出進行設置，由於設置了WARN級別，additivity爲true，而且關聯STDOUT的appender，因此此類的>=WARN的日誌會輸出到控制檯。同時會把日誌上傳到父級，即root。若root也有配置STDOUT的輸出的話，會發現此日誌在控制檯輸出兩次。若additivity爲false，則不會。

<!-- 日誌級別，不向上級傳遞日誌內容，日誌按appender-ref輸出 -->
<logger name="me.mason.demo.simplelogback.service.UserService" level="WARN" additivity="true">
    <appender-ref ref="STDOUT"/>
</logger>

4.4.2 root配置

logger可以不配置，但root元素是必須配置的，需要告訴logback把日誌輸出到哪裏。如下，只需要關聯日誌需要輸出的appender即可。前面已經有STDOUT控制檯及按日誌級別設置了各個文件appender，此處直接關聯即可。

<root level="DEBUG">
    <appender-ref ref="STDOUT"/>
    <appender-ref ref="DEBUGFILE"/>
    <appender-ref ref="INFOFILE"/>
    <appender-ref ref="WARNFILE"/>
    <appender-ref ref="ERRORFILE"/>
</root>

經過以上的配置，彙總到logback-spring.xml中，啓動運行程序，即可看到控制檯會按格式輸出日誌，同時會在應用根目錄下創建logs目錄存放日誌文件，且日誌格式是按配置輸出，如下：

5. 總結

本篇文章針對springboot應用開發中，如何使用logback，結合在企業中的實踐，創建springboot示例，然後對logback的配置進行詳細說明，實現按日誌級別輸出日誌文件功能。但在實際開發中，還有不少需要改進的地方，包括多環境配置，日誌輸出效率問題，分佈式系統請求ID追蹤問題等，將在下篇文章進行講解。

本文中使用的示例代碼已放在github：https://github.com/mianshenglee/my-example/tree/master/springboot-logback-demo，有興趣的同學可以pull代碼，結合示例一起學習。

參考資料

• logback官網: http://logback.qos.ch

• logback中文手冊: http://www.logback.cn/

• logback github：https://github.com/qos-ch/logback

• 看完這個不會配置 logback ，請你吃瓜：https://juejin.im/post/5b51f85c5188251af91a7525

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