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作者：沉默王二

來源：SegmentFault 思否社區(qū)

Log4j?介紹過了，SLF4J?介紹過了，Logback?也介紹過了，你以為到此終結(jié)了？

不不不，我告訴你，還有一個 Log4j 2，顧名思義，它就是 Log4j 的升級版，就好像手機里面的 Pro 版。我作為一個寫文章方面的工具人，或者叫打工人，怎么能不寫這最后一篇。

Log4j、SLF4J、Logback 是一個爹——Ceki Gulcu，但 Log4j 2 卻是例外，它是 Apache 基金會的產(chǎn)品。

SLF4J 和 Logback 作為 Log4j 的替代品，在很多方面都做了必要的改進，那為什么還需要 Log4j 2 呢？我只能說 Apache 基金會的開發(fā)人員很閑，不，很拼，要不是他們這種精益求精的精神，這個編程的世界該有多枯燥，畢竟少了很多可以用“拿來就用”的輪子啊。

上一篇也說了，老板下死命令要我把日志系統(tǒng)切換到 Logback，我順利交差了，老板很開心，夸我這個打工人很敬業(yè)。為了表達對老板的這份感謝，我決定偷偷摸摸地試水一下 Log4j 2，盡管它還不是個成品，可能會會項目帶來一定的隱患。但誰讓咱是一個敬崗愛業(yè)的打工人呢。

01、Log4j 2 強在哪

1）在多線程場景下，Log4j 2 的吞吐量比 Logback 高出了 10 倍，延遲降低了幾個數(shù)量級。這話聽起來像吹牛，反正是 Log4j 2 官方自己吹的。

Log4j 2 的異步 Logger 使用的是無鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而 Logback 和 Log4j 的異步 Logger 使用的是 ArrayBlockingQueue。對于阻塞隊列，多線程應(yīng)用程序在嘗試使日志事件入隊時通常會遇到鎖爭用。

下圖說明了多線程方案中無鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對吞吐量的影響。Log4j 2 隨著線程數(shù)量的擴展而更好地擴展：具有更多線程的應(yīng)用程序可以記錄更多的日志。其他日志記錄庫由于存在鎖競爭的關(guān)系，在記錄更多線程時，總吞吐量保持恒定或下降。這意味著使用其他日志記錄庫，每個單獨的線程將能夠減少日志記錄。

性能方面是 Log4j 2 的最大亮點，至于其他方面的一些優(yōu)勢，比如說下面這些，可以忽略不計，文字有多短就代表它有多不重要。

2）Log4j 2 可以減少垃圾收集器的壓力。

3）支持 Lambda 表達式。

4）支持自動重載配置。

02、Log4j 2 使用示例

廢話不多說，直接實操開干。理論知識有用，但不如上手實操一把，這也是我多年養(yǎng)成的一個“不那么良好”的編程習(xí)慣：在實操中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，尋找理論基礎(chǔ)。

第一步，在 pom.xml 文件中添加 Log4j 2 的依賴：


????org.apache.logging.log4j
????log4j-api
????2.5


????org.apache.logging.log4j
????log4j-core
????2.5

（這個 artifactId 還是 log4j，沒有體現(xiàn)出來 2，而在 version 中體現(xiàn)，多少叫人誤以為是 log4j）

第二步，來個最簡單的測試用例：

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

public?class?Demo?{
????private?static?final?Logger?logger?=?LogManager.getLogger(Demo.class);
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????logger.debug("log4j2");
????}
}

運行 Demo 類，可以在控制臺看到以下信息：

ERROR?StatusLogger?No?log4j2?configuration?file?found.?Using?default?configuration:?logging?only?errors?to?the?console.

Log4j 2 竟然沒有在控制臺打印“ log4j2”，還抱怨我們沒有為它指定配置文件。在這一點上，我就覺得它沒有 Logback 好，畢竟人家會輸出。

這對于新手來說，很不友好，因為新手在遇到這種情況的時候，往往不知所措。日志里面雖然體現(xiàn)了 ERROR，但代碼并沒有編譯出錯或者運行出錯，憑什么你不輸出？

那作為編程老鳥來說，我得告訴你，這時候最好探究一下為什么。怎么做呢？

我們可以復(fù)制一下日志信息中的關(guān)鍵字，比如說：“No log4j2 configuration file found”，然后在 Intellij IDEA 中搜一下，如果你下載了源碼和文檔的話，不除意外，你會在 ConfigurationFactory 類中搜到這段話。

可以在方法中打個斷點，然后 debug 一下，你就會看到下圖中的內(nèi)容。

通過源碼，你可以看得到，Log4j 2 會去尋找 4 種類型的配置文件，后綴分別是 properties、yaml、json 和 xml。前綴是 log4j2-test 或者 log4j2。

得到這個提示后，就可以進行第三步了。

第三步，在 resource 目錄下增加 log4j2-test.xml 文件（方便和 Logback 做對比），內(nèi)容如下所示：

"1.0"?encoding="UTF-8"?>

????
????????"Console"?target="SYSTEM_OUT">
????????????"%d{HH:mm:ss.SSS}?[%t]?%-5level?%logger{36}?-?%msg%n"/>
????????
????
????
????????"DEBUG">
????????????"Console"/>
????????
????

Log4j 2 的配置文件格式和 Logback 有點相似，基本的結(jié)構(gòu)為?< Configuration>?元素，包含 0 或多個?< Appenders>?元素，其后跟 0 或多個?< Loggers>?元素，里面再跟最多只能存在一個的?< Root>?元素。

1）配置 appender，也就是配置日志的輸出目的地。

有 Console，典型的控制臺配置信息上面你也看到了，我來簡單解釋一下里面 pattern 的格式：

%d{HH:mm:ss.SSS}?表示輸出到毫秒的時間
%t?輸出當前線程名稱
%-5level?輸出日志級別，-5 表示左對齊并且固定輸出 5 個字符，如果不足在右邊補空格
%logger?輸出 logger 名稱，最多 36 個字符
%msg?日志文本
%n?換行

順帶補充一下其他常用的占位符：

%F?輸出所在的類文件名，如 Demo.java
%L?輸出行號
%M?輸出所在方法名
%l?輸出語句所在的行數(shù), 包括類名、方法名、文件名、行數(shù)
%p?輸出日志級別
%c?輸出包名，如果后面跟有?{length.}?參數(shù)，比如說?%c{1.}，它將輸出報名的第一個字符，如?com.itwanger?的實際報名將只輸出?c.i

再次運行 Demo 類，就可以在控制臺看到打印的日志信息了：

10:14:04.657?[main]?DEBUG?com.itwanger.Demo?-?log4j2

2）配置 Loggers，指定 Root 的日志級別，并且指定具體啟用哪一個 Appenders。

3）自動重載配置。

Logback 支持自動重載配置，Log4j 2 也支持，那想要啟用這個功能也非常簡單，只需要在 Configuration 元素上添加 monitorInterval 屬性即可。

"30">
...

注意值要設(shè)置成非零，上例中的意思是至少 30 秒后檢查配置文件中的更改。最小間隔為 5 秒。

03、Async 示例

除了 Console，還有 Async，可以配合文件的方式來異步寫入，典型的配置信息如下所示：


??
????"DebugFile"?fileName="debug.log">
??????
????????%d?%p?%c?[%t]?%m%n
??????
????
????"Async">
??????"DebugFile"/>
????
??
??
????"debug">
??????"Async"/>
????
??

對比 Logback 的配置文件來看，Log4j 2 真的復(fù)雜了一些，不太好用，就這么直白地說吧！但自己約的，含著淚也得打完啊。把這個 Async 加入到 Appenders：


????
????????"Console"?target="SYSTEM_OUT">
????????????"%d{HH:mm:ss.SSS}?[%t]?%-5level?%logger{36}?-?%msg%n"/>
????????
????????"DebugFile"?fileName="debug.log">
????????????
????????????????%d?%p?%c?[%t]?%m%n
????????????
????????
????????"Async">
????????????"DebugFile"/>
????????
????
????
????????"DEBUG">
????????????"Console"/>
????????????"Async"/>
????????
????

再次運行 Demo 類，可以在項目根路徑下看到一個 debug.log 文件，內(nèi)容如下所示：

2020-10-30?09:35:49,705?DEBUG?com.itwanger.Demo?[main]?log4j2

04、RollingFile 示例

當然了，Log4j 和 Logback 我們都配置了 RollingFile，Log4j 2 也少不了。RollingFile 會根據(jù) Triggering（觸發(fā)）策略和 Rollover（過渡）策略來進行日志文件滾動。如果沒有配置 Rollover，則使用 DefaultRolloverStrategy 來作為 RollingFile 的默認配置。

觸發(fā)策略包含有，基于 cron 表達式（源于希臘語，時間的意思，用來配置定期執(zhí)行任務(wù)的時間格式）的 CronTriggeringPolicy；基于文件大小的 SizeBasedTriggeringPolicy；基于時間的 TimeBasedTriggeringPolicy。

過渡策略包含有，默認的過渡策略 DefaultRolloverStrategy，直接寫入的 DirectWriteRolloverStrategy。一般情況下，采用默認的過渡策略即可，它已經(jīng)足夠強大。

來看第一個基于 SizeBasedTriggeringPolicy 和 TimeBasedTriggeringPolicy 策略，以及缺省 DefaultRolloverStrategy 策略的配置示例：


??
????"RollingFile"?fileName="rolling.log"
?????????????????filePattern="rolling-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log">
??????
????????%d?%p?%c{1.}?[%t]?%m%n
??????
??????
????????"1?KB"/>
??????
????
??
??
????"debug">
??????"RollingFile"/>
????
??

為了驗證文件的滾動策略，我們調(diào)整一下 Demo 類，讓它多打印點日志：

for?(int?i?=?1;i?????logger.debug("微信搜索「{}」，回復(fù)關(guān)鍵字「{}」，有驚喜哦","沉默王二",?"java");
}

再次運行 Demo 類，可以看到根目錄下多了 3 個日志文件：

結(jié)合日志文件名，再來看 RollingFile 的配置，就很容易理解了。

1）fileName 用來指定文件名。

2）filePattern 用來指定文件名的模式，它取決于過渡策略。

由于配置文件中沒有顯式指定過渡策略，因此 RollingFile 會啟用默認的 DefaultRolloverStrategy。

先來看一下 DefaultRolloverStrategy 的屬性：

再來看 filePattern 的值 rolling-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log，其中?%d{yyyy-MM-dd}?很好理解，就是年月日；其中?%i 是什么意思呢？

第一個日志文件名為 rolling.log（最近的日志放在這個里面），第二個文件名除去日期為 rolling-1.log，第二個文件名除去日期為 rolling-2.log，根據(jù)這些信息，你能猜到其中的規(guī)律嗎？

其實和 DefaultRolloverStrategy 中的 max 屬性有關(guān)，目前使用的默認值，也就是 7，那就當 rolling-8.log 要生成的時候，刪除 rolling-1.log。可以調(diào)整 Demo 中的日志輸出量來進行驗證。

3）SizeBasedTriggeringPolicy，基于日志文件大小的時間策略，大小以字節(jié)為單位，后綴可以是 KB，MB 或 GB，例如 20 MB。

再來看一個日志文件壓縮的示例，來看配置：

"RollingFileGZ"?fileName="gz/rolling.log"
?????????????filePattern="gz/%d{yyyy-MM-dd-HH}-%i.rolling.gz">
????
????????%d?%p?%c{1.}?[%t]?%m%n
????
????
????????"1?KB"/>
????