log4j2的日志框架（详细，springboot和异步日志的实现）

news2024/9/25 15:25:44

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log4j2的介绍

Log4j2的性能

SpringBoot中的使用Log4j2

log4j2的进阶--异步日志

 AsyncAppender方式

AsyncLogger方式 

log4j2的介绍

Apache Log4j 2是对Log4j的升级版，参考了logback的一些优秀的设计，并且修复了一些问题，因此带 来了一些重大的提升，主要有：

  • 异常处理，在 logback中，Appender中的异常不会被应用感知到，但是在log4j2中，提供了一些异 常处理机制。
  • 性能提升， log4j2相较于log4j 和logback都具有很明显的性能提升，后面会有官方测试的数据。
  • 自动重载配置，参考了 logback的设计，当然会提供自动刷新参数配置，最实用的就是我们在生产 上可以动态的修改日志的级别而不需要重启应用。
  • 无垃圾机制， log4j2在大部分情况下，都可以使用其设计的一套无垃圾机制，避免频繁的日志收集 导致的jvm gc。

官网地址:    https://logging.apache.org/log4j/2.x/

Log4j2的性能

Log4j2最牛的地方在于异步输出日志时的性能表现，Log4j2在多线程的环境下吞吐量与Log4j和 Logback的比较如下图。下图比较中Log4j2有三种模式：1）全局使用异步模式；2）部分Logger采用异步模式；3）异步Appender。可以看出在前两种模式下，Log4j2的性能较之Log4j和Logback有很大的 优势。

无垃圾记录

垃圾收集暂停是延迟峰值的常见原因，并且对于许多系统而言，花费大量精力来控制这些暂停。

许多日志库（包括以前版本的Log4j）在稳态日志记录期间分配临时对象，如日志事件对象，字符串， 字符数组，字节数组等。这会对垃圾收集器造成压力并增加GC暂停发生的频率。

从版本2.6开始，默认情况下Log4j以“无垃圾”模式运行，其中重用对象和缓冲区，并且尽可能不分配临 时对象。还有一个“低垃圾”模式，它不是完全无垃圾，但不使用ThreadLocal字段。

Log4j 2.6中的无垃圾日志记录部分通过重用ThreadLocal字段中的对象来实现，部分通过在将文本转换 为字节时重用缓冲区来实现。 

从图中可以看出log4j2的性能是完全吊打其他日志框架的，而且log4j2的异步日志功能非常的强大，可以大大的减少日志系统对业务系统的负担。基于这些功能，所以现在主流的日志开发架构就是SLF4J+Log4j2这个组合，所以这个log4j2这个日志框架是必须要学会的

SpringBoot中的使用Log4j2

springboot框架在企业中的使用越来越普遍，springboot日志也是开发中常用的日志系统。springboot 默认就是使用SLF4J作为日志门面，logback作为日志实现来记录日志。所以如果我们要在springboot项目中使用Log4j2，需要内置的日志框架给去除。

分成三步，第一移除默认的日志框架，第二加入log4j2的依赖（启动器），第三编写配置文件

  • 移除默认的日志框架
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
     <!--排除默认spring-boot-starter-logging启动器-->
    <exclusions>
        <exclusion>
         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
         <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
        </exclusion>
     </exclusions>
</dependency>
  • 加入log4j2的依赖
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
</dependency>

编写log4j2.xml配置文件‘

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="WARN">
    <!-- 定义全局变量，日志文件路径和格式 -->
    <Properties>
        <Property name="log.path">./dev</Property>
        <Property name="log.name">forlan-log4j2</Property>
        <Property name="file.pattern">%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} %-5level [%thread] %logger{50} - %msg%n</Property>
    </Properties>

    <!-- 控制台输出配置 -->
    <Appenders>
        <Console name="STDOUT" target="SYSTEM_OUT">
            <PatternLayout pattern="${file.pattern}"/>
            <ThresholdFilter level="DEBUG"/>
        </Console>

        <!-- 文件输出配置 -->
        <RollingFile name="INFO_FILE" fileName="${log.path}/${log.name}.info.log"
                     filePattern="${log.path}/%d{yyyy-MM-dd}/${log.name}.info.%d{yyyy-MM-dd}-%i.log">
            <PatternLayout pattern="${file.pattern}"/>
            <LevelMatchFilter level="INFO" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/>
            <!-- 每个文件最大10MB -->
            <SizeBasedTriggeringPolicy size="10MB"/>
            <!-- 最多保留30天的历史记录 -->
            <DefaultRolloverStrategy max="30"/>
        </RollingFile>

        <!-- 文件输出配置 -->
        <RollingFile name="ERROR_FILE" fileName="${log.path}/${log.name}.error.log"
                     filePattern="${log.path}/%d{yyyy-MM-dd}/${log.name}.error.%d{yyyy-MM-dd}-%i.log">
            <PatternLayout pattern="${file.pattern}"/>
            <LevelMatchFilter level="ERROR" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/>
            <!-- 每个文件最大10MB -->
            <SizeBasedTriggeringPolicy size="10MB"/>
            <!-- 最多保留30天的历史记录 -->
            <DefaultRolloverStrategy max="30"/>
        </RollingFile>
    </Appenders>

    <!-- 设置root logger -->
    <Loggers>
        <Root level="INFO">
            <AppenderRef ref="STDOUT"/>
            <AppenderRef ref="INFO_FILE"/>
            <AppenderRef ref="ERROR_FILE"/>
        </Root>
    </Loggers>
</Configuration>
  •  运行测试
@SpringBootTest
public class Slf4jTest {
    // 声明日志对象
    public final static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Slf4jTest.class);
    @Test
    public void testQuick() throws Exception {
        //打印日志信息
        LOGGER.error("error");
        LOGGER.warn("warn");
        LOGGER.info("info");
        LOGGER.debug("debug");
        LOGGER.trace("trace");
        // 使用占位符输出日志信息
        String name = "jack";
        Integer age = 18;
        LOGGER.info("用户：{},{}", name, age);
        // 将系统异常信息写入日志
        try {
            int i = 1 / 0;
        } catch (Exception e) {
            // e.printStackTrace();
            LOGGER.info("出现异常：", e);
        }
    }
}

 

出现入上图的结果就代表log4j2就配置成功了，主要注意那个dev的日志文件是否生成，这个日志文件是在前面的配置文件中配置的。

到这里log4j2的基本使用其实已经可以实现了，对于一些小的项目，这样子配置就可以了，但对于那些大型项目，log4j2还可以更加强大，那就是使用它的异步日志功能 

log4j2的进阶--异步日志

logl4j2最大的特点就是异步日志，其性能的提升主要也是从异步日志中受益，我们来看看如何使用 log4j2的异步日志。

Log4j2 提供了两种实现日志的方式，一个是通过AsyncAppender，一个是通过AsyncLogger，分别对应 前面我们说的Appender组件和Logger组件。 

log4j2的全局异步AsyncLogger性能最好，第二个是混合异步AsyncLogger，性能最差的是AsyncAppender(和同步日志相比没有什么性能提升。和logback性能一样)

如果使用异步日志，全局异步AsyncLogger、混合异步AsyncLogger、AsyncAppender，不要同时使用。否则会使用性能较低的一种异步方式
 

注意：配置异步日志需要添加依赖

<!--异步日志依赖-->
 <dependency>
         <groupId>com.lmax</groupId>
         <artifactId>disruptor</artifactId>
         <version>3.3.4</version>
 </dependency>

 AsyncAppender方式

 AsyncAppender：这种使用方式较为简单，只需要在我们上述的Appender中加入以下标签即可：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="warn" monitorInterval="5">

    <properties>
        <property name="LOG_HOME">C:/Users/dell/Desktop/java11Test/logs</property>
    </properties>



    <Appenders>
        <File name="File" fileName="${LOG_HOME}/myFile.log">
            <PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] [%-5level] %l --- %msg%n" />
        </File>

        <!-- AsyncAppender引用appender -->
        <Async name="Async">
            <AppenderRef ref="File"/>
        </Async>
    </Appenders>



    <Loggers>
        <Root level="INFO">
            <!-- 直接引用AsyncAppender -->
            <AppenderRef ref="Async" />
        </Root>
    </Loggers>


</Configuration>
AsyncLogger方式 

AsyncLogger才是log4j2 的重头戏，也是官方推荐的异步方式。它可以使得调用Logger.log返回的 更快。你可以有两种选择：全局异步和混合异步。

全局异步 就是，所有的日志都异步的记录，在配置文件上不用做任何改动，只需要添加一个 log4j2.component.properties 配置；

Log4jContextSelector=org.apache.logging.log4j.core.async.AsyncLoggerContextSelector

混合异步 就是，你可以在应用中同时使用同步日志和异步日志，这使得日志的配置方式更加 灵活。 

    <!--logger定义-->
    <Loggers>
        <!--自定义异步logger对象
        includeLocation = "false" 关闭日志记录行好信息
        additivity = "false" 不再继承rootlogger对象-->
        <AsyncLogger name = "com.itcats" level = "trace" includeLocation = "false" additivity = "false">
            <AppenderRef ref="Console"/>
        </AsyncLogger>
 
        <Root level = "trace">
            <AppenderRef ref  ="Console"/>
        </Root>
    </Loggers>

将以上配置配置到我们之前的log4j2.xml配置文件中，将之前的logger定义替换。此时我们com.itcats日志是异步的，root日志是同步的。

使用异步日志需要注意的问题：

1. 如果使用异步日志，AsyncAppender、AsyncLogger和全局日志，不要同时出现。性能会和 AsyncAppender一致，降至最低。

2. 设置includeLocation=false ，打印位置信息会急剧降低异步日志的性能，比同步日志还要慢

到这里我们的java日志框架基本就介绍完了

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