Java單體應用 - 常用框架 - 04.Log4j

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Log4j

序號	文內章節	視頻
1	概述	-
2	日誌級別	-
3	日誌輸出	-
4	SLF4J	-
5	實例	-
6	實例源碼	-

請參照如上章節導航進行閱讀

1.概述

一個完整的軟件，日誌是必不可少的。
程序從開發、測試、維護、運行等環節，都需要向控制檯或文件等位置輸出大量信息。
這些信息的輸出， 在很多時候是使用 System.out.println() 無法完成的。

日誌信息根據用途與記錄內容的不同，分爲：調試日誌、運行日誌、異常日誌 等。

Log4j 的全稱爲 Log for java，即專門用於 Java 語言的日誌記錄工具。

2.日誌級別

爲了方便對於日誌信息的輸出顯示，對日誌內容進行了分級管理。日誌級別由高到低，共分 6 個級別：

• fatal(致命的)
• error
• warn
• info
• debug
• trace(堆棧)

爲什麼要對日誌進行分級？

無論是將日誌輸出到控制檯，還是文件，其輸出都會降低程序的運行效率。但由於調試、運行維護的需要，客戶的要求等原因，需要進行必要的日誌輸出。這時就必須要在代碼中加入日誌輸出語句。

這些輸出語句若在程序運行時全部執行， 則勢必會降低運行效率。例如， 使用 System.out.println() 將信息輸出到控制檯，則所有的該輸出語句均將執行。會大大降低程序的執行效率。而要使其不輸出，唯一的辦法就是將這些輸出語句逐個全部刪除。這是個費時費力的過程。

將日誌信息進行分級管理，便可方便的控制信息輸出內容及輸出位置：哪些信息需要輸出，哪些信息不需要輸出，只需在一個日誌輸出控制文件中稍加修改即可。而代碼中的輸出語句不用做任何修改。

從這個角度來說，代碼中的日誌編寫，其實就是寫大量的輸出語句。只不過，這些輸出語句比較特殊，它們具有級別，在程序運行期間不一定被執行。它們的執行是由另一個控制文件控制。

3.日誌輸出

3.1.日誌輸出簡介

Log4j 的日誌輸出控制文件，主要由三個部分構成：

• 日誌信息的輸出位置：控制日誌信息將要輸出的位置，是控制檯還是文件等。
• 日誌信息的輸出格式：控制日誌信息的顯示格式，即以怎樣的字符串形式顯示。
• 日誌信息的輸出級別：控制日誌信息的顯示內容，即顯示哪些級別的日誌信息。

有了日誌輸出控制文件，代碼中只要設置好日誌信息內容及其級別即可，通過控制文件便可控制這些日誌信息的輸出了。

3.2.日誌屬性配置文件

日誌屬性文件 log4j.properties 是專門用於控制日誌輸出的。其主要進行三方面控制：

• 輸出位置：控制日誌將要輸出的位置，是控制檯還是文件等。
• 輸出佈局：控制日誌信息的顯示形式。
• 輸出級別：控制要輸出的日誌級別。

日誌屬性文件由兩個對象組成：日誌附加器 與 根日誌。

根日誌，即爲 Java 代碼中的日誌記錄器，其主要由兩個屬性構成：日誌輸出級別與日誌附加器。

日誌附加器，則由日誌輸出位置定義，由其它很多屬性進行修飾，如輸出佈局、文件位置、文件大小等。

3.3.什麼是日誌附加器？

所謂日誌附加器，就是爲日誌記錄器附加上很多其它設置信息。附加器的本質是一個接口，其定義語法爲：log4j.appender.appenderName = 輸出位置

常用的附加器實現類

附加器實現類	說明
org.apache.log4j.ConsoleAppender	日誌輸出到控制檯
org.apache.log4j.FileAppender	日誌輸出到文件
org.apache.log4j.RollingFileAppender	當日志文件大小到達指定尺寸的時候將產生一個新的日誌文件
org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender	每天產生一個日誌文件

3.4.常用佈局類型

佈局類型	說明
org.apache.log4j.HTMLLayout	網頁佈局，以 HTML 表格形式佈局
org.apache.log4j.SimpleLayout	簡單佈局，包含日誌信息的級別和信息字符串
org.apache.log4j.PatternLayout	匹配器佈局，可以靈活地指定佈局模式。其主要是通過設置 PatternLayout 的 ConversionPattern 屬性值來控制具體輸出格式的 。

打印參數: Log4J 採用類似 C 語言中的 printf 函數的打印格式格式化日誌信息

格式化編碼	說明
%m	輸出代碼中指定的消息
%p	輸出優先級，即：DEBUG，INFO，WARN，ERROR，FATAL
%r	輸出自應用啓動到輸出該 log 信息耗費的毫秒數
%c	輸出所屬的類目，通常就是所在類的全名
%t	輸出產生該日誌事件的線程名
%n	輸出一個回車換行符，Windows 平臺爲 /r/n，Unix 平臺爲 /n
%d	輸出日誌時間點的日期或時間，默認格式爲 ISO8601。<br>也可以在其後指定格式，比如：%d{yyy MMM dd HH:mm:ss , SSS}。<br>輸出類似：2002年10月18日 22:10:28,921
%l	輸出日誌事件的發生位置，包括類目名、發生的線程，以及在代碼中的行數。<br>舉例：Testlog4.main(TestLog4.java: 10)

4.SLF4J

slf4j 的全稱是 Simple Loging Facade For Java，即它僅僅是一個爲 Java 程序提供日誌輸出的統一接口，並不是一個具體的日誌實現方案，就比如 JDBC 一樣，只是一種規則而已。
所以單獨的 slf4j 是不能工作的，必須搭配其他具體的日誌實現方案，比如 apache 的 org.apache.log4j.Logger，JDK 自帶的 java.util.logging.Logger 以及 log4j 等。

5.實例

仍然以 hello-spring 項目進行代碼演示。

5.1.更新POM

修改 pom.xml 文件，增加 org.slf4j:slf4j-log4j12 依賴，代碼如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>net.work100.training.stage2</groupId>
    <artifactId>hello-spring</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.2.3.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
            <version>1.7.25</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

5.2.創建 log4j.properties 配置文件

在 src/main/resources 目錄下創建名爲 log4j.properties 的屬性配置文件，代碼如下：

log4j.rootLogger=INFO, console, file

log4j.appender.console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.console.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n

log4j.appender.file=org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.file.File=logs/log.log
log4j.appender.file.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.A3.MaxFileSize=1024KB
log4j.appender.A3.MaxBackupIndex=10
log4j.appender.file.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n

日誌配置相關說明：

配置節	說明
log4j.rootLogger	根日誌，配置了日誌級別爲 INFO，預定義了名稱爲 console、file 兩種附加器
log4j.appender.console	console 附加器，日誌輸出位置在控制檯
log4j.appender.console.layout	console 附加器，採用匹配器佈局模式
log4j.appender.console.layout.ConversionPattern	console 附加器，日誌輸出格式爲：日期 日誌級別 [類名] - 消息 換行符
log4j.appender.file	file 附加器，每天產生一個日誌文件
log4j.appender.file.File	file 附加器，日誌文件輸出位置 logs/log.log
log4j.appender.file.layout	file 附加器，採用匹配器佈局模式
log4j.appender.A3.MaxFileSize	日誌文件最大值
log4j.appender.A3.MaxBackupIndex	最多紀錄文件數
log4j.appender.file.layout.ConversionPattern	file 附加器，日誌輸出格式爲：日期 日誌級別 [類名] - 消息 換行符

5.3.測試日誌輸出

創建一個測試類 Log4jTest.java，並測試日誌輸出效果，代碼如下：

package net.work100.training.stage2.hello.spring;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * <p>Title: Log4jTest</p>
 * <p>Description: </p>
 *
 * @author liuxiaojun
 * @date 2020-02-12 17:01
 * ------------------- History -------------------
 * <date>      <author>       <desc>
 * 2020-02-12   liuxiaojun     初始創建
 * -----------------------------------------------
 */
public class Log4jTest {
    public static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Log4jTest.class);

    public static void main(String[] args) {
        logger.info("slf4j for info");
        logger.debug("slf4j for debug");
        logger.error("slf4j for error");
        logger.warn("slf4j for warn");

        String message = "Hello SLF4J";
        logger.info("slf4j message is : {}", message);
    }
}

運行程序，此時控制檯顯示爲：

2020-02-12 17:03:43,734 INFO [net.work100.training.stage2.hello.spring.Log4jTest] - slf4j for info
2020-02-12 17:03:43,734 ERROR [net.work100.training.stage2.hello.spring.Log4jTest] - slf4j for error
2020-02-12 17:03:43,734 WARN [net.work100.training.stage2.hello.spring.Log4jTest] - slf4j for warn
2020-02-12 17:03:43,736 INFO [net.work100.training.stage2.hello.spring.Log4jTest] - slf4j message is : Hello SLF4J

項目根目錄下也會多出 logs/log.log 目錄及文件

5.4.佔位符說明

打日誌的時候使用了 {} 佔位符，這樣就不會有字符串拼接操作，減少了無用 String 對象的數量，節省了內存。

並且，記住，在生產最終日誌信息的字符串之前，這個方法會檢查一個特定的日誌級別是不是打開了，這不僅降低了內存消耗而且預先降低了 CPU 去處理字符串連接命令的時間。

6.實例源碼

實例源碼已經託管到如下地址：

• <https://github.com/work100-net/training-stage2/tree/master/hello-spring&gt;
• <https://gitee.com/work100-net/training-stage2/tree/master/hello-spring&gt;

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