最牛逼的 Java 日志框架，性能無敵，橫掃所有對手.....

來源：juejin.cn/post/6945753017878577165

Logback 算是JAVA 里一個(gè)老牌的日志框架，從06年開始第一個(gè)版本，迭代至今也十幾年了。不過logback最近一個(gè)穩(wěn)定版本還停留在 2017 年，好幾年都沒有更新；logback的兄弟 slf4j 最近一個(gè)穩(wěn)定版也是2017年，有點(diǎn)涼涼的意思。

而且 logback的異步性能實(shí)在拉跨，功能簡陋，配置又繁瑣，遠(yuǎn)不及Apache 的新一代日志框架 - Log4j

目前來看，Log4j2 就是王者，其他日志框架都不是對手

Log4j2簡介

Apache Log4j 2是 Log4j(1) 的升級版，比它的祖先 Log4j 1. x 有了很大的改進(jìn)，和logback對比有很大的改進(jìn)。除了內(nèi)部設(shè)計(jì)的調(diào)整外，主要有以下幾點(diǎn)的大升級：

• 更簡化的配置
• 更強(qiáng)大的參數(shù)格式化
• 最夸張的異步性能

Log4j 2中，分為?API(log4j-api）和實(shí)現(xiàn)(log4j-core)?兩個(gè)模塊。API 和slf4j 是一個(gè)類型，屬于日志抽象/門面，而實(shí)現(xiàn)部分，才是Log4j 2的核心。

• org.apache.logging.log4j ? log4j-api
• org.apache.logging.log4j ? log4j-core

最牛逼的性能

最強(qiáng)的異步性能

這個(gè)特性，算是Log4j2最強(qiáng)之處了。log4j2 在目前JAVA中的日志框架里，異步日志的性能是最高的，沒有之一。

先來看一下，幾種日志框架benchmark對比結(jié)果（log4j2官方測試結(jié)果）：

從圖上可以看出，log4j2的異步（全異步，非混合模式）下的性能，遠(yuǎn)超log4j1和logback，簡直吊打。壓力越大的情況下，吞吐上的差距就越大。在64線程測試下，log4j2的吞吐達(dá)到了180w+/s，而logback/log4j1只有不到20w，相差近十倍

零GC（Garbage-free）

從2.6版本開始（2016年），log4j2 默認(rèn)就以零GC模式運(yùn)行了。什么叫零GC呢？就是不會由于log4j2而導(dǎo)致GC。

log4j2 中各種Message對象，字符串?dāng)?shù)組，字節(jié)數(shù)組等全部復(fù)用，不重復(fù)創(chuàng)建，大大減少了無用對象的創(chuàng)建，從而做到“零GC”。

更高性能 I/O 寫入的支持

log4j 還提供了一個(gè)MemoryMappedFileAppender，I/O 部分使用MemoryMappedFile來實(shí)現(xiàn)，可以得到極高的I/O性能。不過在使用MemoryMappedFileAppender之前，得確定你足夠了解MemoryMappedFile的相關(guān)知識，否則不要輕易使用呦。

更強(qiáng)大的參數(shù)格式化

API模塊和slf4j相比，提供了更豐富的參數(shù)格式化功能。

使用{}占位符格式化參數(shù)

在slf4j里，我們可以用{}的方式來實(shí)現(xiàn)“format”的功能（參數(shù)會直接toString替換占位符），像下面這樣：

logger.debug("Logging?in?user?{}?with?birthday?{}",?user.getName(),?user.getBirthdayCalendar());

使用String.format的形式格式化參數(shù)

log4j2 中除了支持{}的參數(shù)占位符，還支持String.format的形式：

public?static?Logger?logger?=?LogManager.getFormatterLogger("Foo");
?
logger.debug("Logging?in?user?%s?with?birthday?%s",?user.getName(),?user.getBirthdayCalendar());
logger.debug("Logging?in?user?%1$s?with?birthday?%2$tm?%2$te,%2$tY",?user.getName(),?user.getBirthdayCalendar());
logger.debug("Integer.MAX_VALUE?=?%,d",?Integer.MAX_VALUE);
logger.debug("Long.MAX_VALUE?=?%,d",?Long.MAX_VALUE);

注意，如果想使用String.format的形式，需要使用LogManager.getFormatterLogger而不是LogManager.getLogger

使用logger.printf格式化參數(shù)

log4j2 的 Logger接口中，還有一個(gè)printf方法，無需創(chuàng)建LogManager.getFormatterLogger，就可以使用String.format的形式

logger.printf(Level.INFO,?"Logging?in?user?%1$s?with?birthday?%2$tm?%2$te,%2$tY",?user.getName(),?user.getBirthdayCalendar());

logger.debug("Opening?connection?to?{}...",?someDataSource);

“惰性”打日志（lazy logging）

這個(gè)功能雖然小，但非常實(shí)用。

在某些業(yè)務(wù)流程里，為了留根或追溯問題，需要完整的打印入?yún)ⅲ话闶前讶雲(yún)⒔o用JSON/XML序列化后用debug級別打印：

logger.debug("入?yún)?bào)文：{}",JSON.toJSONString(policyDTO));

如果需要追溯問題時(shí)，會將系統(tǒng)的日志級別調(diào)到debug/trace，這樣就可以打印。但是這里有個(gè)問題，雖然在info級別下debug不會輸出內(nèi)容，但JSON.toJSONString()這個(gè)序列化的代碼一定會執(zhí)行，嚴(yán)重影響正常流程下的執(zhí)行效率。

我們期望的結(jié)果是info級別下，連序列化都不執(zhí)行。這里可以通過isDebugEnable來判斷當(dāng)前配置下debug級別是否可以輸出：

if(logger.isDebugEnabled()){
????logger.debug("入?yún)?bào)文：{}",JSON.toJSONString(policyDTO));
}

這樣雖然可以避免不必要的序列化，但每個(gè)地方都這么寫還是有點(diǎn)難受的，一行變成了三行。

log4j2 的 logger 對象，提供了一系列l(wèi)ambda的支持，通過這些接口可以實(shí)現(xiàn)“惰性”打日志：

void?debug(String?message,?Supplier...?paramSuppliers);
void?info(String?message,?Supplier...?paramSuppliers);
void?trace(String?message,?Supplier...?paramSuppliers);
void?error(String?message,?Supplier...?paramSuppliers);

//等同于下面的先判斷，后打印
logger.debug("入?yún)?bào)文：{}",()?->?JSON.toJSONString(policyDTO));

if(logger.isDebugEnabled()){
????logger.debug("入?yún)?bào)文：{}",JSON.toJSONString(policyDTO));
}

這種 Supplier + Lambda 的形式，等同于上面的先判斷 isDebugEnable 然后打印，三行的代碼變成了一行。嗯，真香。

更簡化的配置

Log4j 2 同時(shí)支持XML/JSON/YML/Properties 四種形式的配置文件，不過最主流的還是XML的方式，最直觀。

來看一下logback和log4j2的配置文件對比，同樣功能的配置下：

logback.xml

<configuration>
?<appender?name?=?"File"?class=?"ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
????????<file>logs/app.logfile>
????????<rollingPolicy?class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
????????????<fileNamePattern>logs/archives/app-%d{yyyy-MM-dd}.log.gzfileNamePattern>
??????
???????????<maxFileSize>1?GBmaxFileSize>
????????rollingPolicy>
????appender>
????<root?level="info">
??????<appender-ref?ref="File"/>
????root>
configuration>

log4j2.xml

<Configuration?xmlns:xi="http://www.w3.org/2001/XInclude"
???????????????status="warn"?name="XInclude">
????<Appenders>
??????????<RollingFile?name="File"?fileName="logs/app.log"?filePattern="logs/archives/app-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log.gz">
??????????????<PatternLayout?pattern="%d{yyyy-MM-dd?HH:mm:ss.SSS}?%5p?[%t]?%-40.40c{1.}?:?%m%n"/>
??????????????<Policies>
??????????????????<TimeBasedTriggeringPolicy?/>
??????????????????
??????????????????<SizeBasedTriggeringPolicy?size="1?GB"/>
??????????????Policies>
??????????RollingFile>
????Appenders>
????<Loggers>
????????<Root?level="INFO">
????????????<AppenderRef?ref="File"/>
????????Root>
????Loggers>
Configuration>

在log4j2中，appender的配置從使用 Appender 實(shí)現(xiàn)名即標(biāo)簽名的形式，語法上更簡潔一些：

<RollingFile?name="File">
??
<appender?name?=?"File"?class=?"ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">

與其他日志抽象/門面適配

log4j2 由于拆分為 API 和 實(shí)現(xiàn)兩部分，所以可能也需要和其他日志框架進(jìn)行適配

其他的特點(diǎn)

• 異步隊(duì)列使用高性能隊(duì)列 - LMAX Disruptor
• Appender豐富，有JMS/JPA/KAFKA/Http/MONGODB/CouchDB/Socket/Script等各種Appender的支持
• 支持自定義日志級別 ……

基本用法

終于介紹完了Log4j2的強(qiáng)大，現(xiàn)在來介紹下Log4j2的基本使用。

引用log4j2的maven依賴

log4j-api在log4j-core中已經(jīng)有依賴了，直接依賴core即可

<dependency>
????<groupId>org.apache.logging.log4jgroupId>
????<artifactId>log4j-coreartifactId>
????<version>2.14.1version>
dependency>

注意，引用log4j2時(shí)，需要注意項(xiàng)目中是否有多套日志框架共存/沖突，需要適配的問題。細(xì)節(jié)請參考上面的與其他日志抽象/門面適配

配置文件示例

首先是配置文件，默認(rèn)的配置文件路徑為：classpath:log4j2.xml（推薦使用xml）

<Configuration?xmlns:xi="http://www.w3.org/2001/XInclude"
???????????????status="warn"?name="XInclude">
????<Properties>
??????<Property?name="PATTERN"?value="%d{yyyy-MM-dd?HH:mm:ss.SSS}?%5p?[%t]?%-40.40c{1.}?:?%m%n"/>
????Properties>
????<Appenders>
????????
??????????<Console?name="Console"?target="SYSTEM_OUT">
????????????<PatternLayout?pattern="${PATTERN}"/>
??????????Console>
????????
??????????<RollingFile?name="File"?fileName="logs/app.log"?filePattern="logs/archives/app-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log.gz">
??????????????<PatternLayout?pattern="${PATTERN}"/>
??????????????<Policies>
?????????????????
??????????????????<TimeBasedTriggeringPolicy?/>
??????????????????
??????????????????<SizeBasedTriggeringPolicy?size="1?GB"/>
??????????????Policies>
??????????RollingFile>
????Appenders>
????<Loggers>
???????
???????
???????<Logger?name="your?logger/package?name"?level="debug"?additivity="false"/>
???????
????????<Root?level="INFO">
???????????
???????????
????????????<AppenderRef?ref="Console"/>
???????????<AppenderRef?ref="File"/>
????????Root>
????Loggers>
Configuration>

XML配置文件語法

;
<Configuration>
??<Properties>
????<Property?name="name1">valueproperty>
????<Property?name="name2"?value="value2"/>
??Properties>
??<filter??...?/>
??<Appenders>
????<appender?...?>
??????<filter??...?/>
????appender>
????...
??Appenders>
??<Loggers>
????<Logger?name="name1">
??????<filter??...?/>
????Logger>
????...
????<Root?level="level">
??????<AppenderRef?ref="name"/>
????Root>
??Loggers>
Configuration>

創(chuàng)建Logger

直接使用log4j2的api：

import?org.apache.logging.log4j.LogManager;
import?org.apache.logging.log4j.Logger;

Logger?logger?=?LogManager.getLogger(Log4j2Test.class);
logger.error(...);
logger.warn(...);
logger.info(...);
logger.debug(...);
logger.trace(...);

如果是配合slf4j使用也是可以的，只需要按照前面說的，提前做好適配，然后使用slf4j的api即可。不過如果是新系統(tǒng)的話，建議直接上log4j2的api吧，可以享受所有l(wèi)og4j2的功能，使用slf4j之類的api時(shí)，上面說的參數(shù)格式化之類的功能就無法使用了。

全異步配置（重要！！）

推薦配置log4j2 全異步（all async），在你的啟動(dòng)腳本中增加一個(gè)系統(tǒng)變量的配置：

-Dlog4j2.contextSelector=org.apache.logging.log4j.core.async.AsyncLoggerContextSelector??

總結(jié)

Log4j2 如今性能最強(qiáng)，功能最強(qiáng)，而且持續(xù)更新維護(hù)。還在等什么？是時(shí)候替換你的logback/log4j1了！