Logback 学习指南 一
2024-09-04 06:46:20
因为项目中用到 SpringBoot，看到官方文档中提及默认的日志实现是 logback，因此就通过阅读手册和结合实践学习了下相关的知识，记录下以备查阅。
1. logback 是什么？
logback 是 log4j 创始人 重新发起的一个开源日志组件，他总结了 log4j 开发和实践中的经验教训后再开发的日志组件，性能优越，功能丰富。
相比log4j，它经过了充分的测试，性能有较大提升；logback-classic（logback一个模块）实现了slf4j接口，支持快速切换到其他日志组件；有强大的过滤器，支持日志级别单独配置；支持自动压缩日志、自动删除过期日志等。（这里的有点写的只是我目前认知到的，我看到有他人总结过更多更唬人的优点，因为理解不是特别深刻，所以没随便复制粘贴。）
2. lobback 的简单使用
首先是配置文件，如果是 SpringBoot 开发，那么 logback 支持默认命名的配置文件，logback.groovy、logback.xml、logback-test.xml等。这里采用第二个，简单配置一个控制台输出和日志文件输出。（如果不配置的话，SpringBoot 也会有个默认实现，前提是使用 spring-boot-starter-parent 作为父类依赖）
其次是需要添加到 classpath 的 jar 包。除了自身的 logback-classic.jar 和 logback-core.jar 之外，还需要 slf4j.jar 组件。（SpringBoot默认也添加了，同上）
一般情况下，开发代码中都看不到 logback 相关的类，只需要使用 slf4j 的接口就行了。（slf4j 简介在第4部分）
我们通过使用 org.slf4j.LoggerFactory 类的 getLogger()方法，把类名或者类的 class 文件作为参数就可以创建一个可以使用的 org.slf4j.Logger。
Logger 的打印方法有 debug()、info)()、warn()、error()等，参数就是要打印的内容。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>
<appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
<encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
<pattern>
%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} L:%L -%msg%n
</pattern>
</encoder>
</appender>
<appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
<fileNamePattern>
/app/jar/logs/${hostname}/wp2.%d{yyyy-MM-dd}.log
</fileNamePattern>
<maxHistory>
30
</maxHistory>
<!-- log file total size limit, lower privilege than maxHistory -->
<totalSizeCap>
2GB
</totalSizeCap>
</rollingPolicy>
<encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
<pattern>
%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} L:%L -%msg%n
</pattern>
</encoder>
</appender>
<root level="INFO">
<appender-ref ref="STDOUT" />
<appender-ref ref="FILE" />
</root>
</configuration>
3. 查看 logback 的内部状态
使用 IDE 启动项目的时候，我们会看到日志系统在背后做了一些工作，打印出了内部的工作状态，这个是怎么做到的呢？这里简单记录下。
ch.qos.logback.core.util.StatusPrinter 可以访问到 logback 生命周期内的所有事件，这些事件可以通过 ch.qos.logback.classic.LoggerContext 得到，方法如下：
LoggerContext lc = (LoggerContext) LoggerFactory.getILoggerFactory();
StatusPrinter.print(lc);
4. slf4j 简介
它是 java 日志组件的门面，支持 log4j1(2)、logback、java.util.logging 等日志组件，使用方式就是把 slf4j.jar 和对应日志组件的 jar 以及一个 slf4j 提供的绑定对应日志组件的 jar 放到 classpath 中即可。
绑定组件有 log4j-over-slf4j.jar（log4j）、jul-to-slf4j.jar(java.util.logging)、jcl-over-slf4j.jar(commons-logging)。
但是也有例外，比如 logback 由于它自己就实现了 slf4j 的接口，所以它不需要专门的绑定jar包。
门面是一种设计模式，强调外部客户端和子系统通信必须通过统一的门面进行，门面提供统一的高层次接口，可以将子系统的复杂接口简单化，帮助外部客户端与子系统解耦。
5. logback的架构 详解
logback-core 核心包，基础功能
logback-classic 可以看做改进版的 log4j，同时实现了 slf4j 接口。
logback-access 集成了 Servlet 容器，提供了日志的 HTTP 访问功能。
接下来我们关注具体实现。
首先三个类，Logger、Appender 和 Layout。这三个类相互配合完成了根据消息类型和级别来记录日志的功能，并且能够决定具体汇报日志的格式。
Logger 在 logback-classic 包内， Appender 和 Layout 两个接口在 logback-core 中，logback-core 作为抽象模块，没有任何引用 logger 的地方。
一般而言，Logger 负责分级和具体输出日志，Appender 决定日志输出的目的地，Layout 决定日志输出的格式等信息。那么什么是日志分级以及如何实现分级输出的？我们来看下 Logger 的相关信息。
在 logback-classic 中，每一个 logger 都天生具有分级规则，这个分级是跟名字有关的，且大小写敏感，所有的 logger 能够组成一个树状结构，并由 LoggerContext 管理。每个 logger 的名字都是跟包名相关联的，包名的父子关系就对应 logger 的父子关系，比如 com.foo 是 com.foo.bar 的父目录，对应的 logger 也具有相同的父子关系。
这个父子关系意味着如果子类 logger 没有设定日志级别，那么它将继承父类的日志级别，而如果子类有日志级别，就按照子类的配置生效，不用管父类的日志级别是比子类的高还是低。
日志级别按照优先级从低到高的顺序排列为 TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR
父子间的日志级别只在子类没配置的时候才继承，否则没直接关系。而设定的日志级别就严格按照日志级别起作用。比如 com.foo的日志级别时 INFO，对应的 logger 名为 fooLogger，那么 fooLogger.debug("sth"); 是无法输出的，因为 DEBUG 级别低于 INFO。
还有一点，既然是树状结构那么必有一个根元素，作为所有下层 logger 的共同父类，这个就是 root，它默认的日志级别时 debug。
接下来看看 Appender 的相关信息。
logger 的树形层级结构影响的是日志输出的级别，而 appender 则直接影响的是日志输出的目的地。具体来说，多个 appender 可以依附在同一个 logger 上，它们分别代表不同的输出目的地，比如控制台和文件，表示 logger 的日志是既在控制台打印，又在文件输出。
除此之外，appender 还有一个特性，就是 默认 appender 输出的内容会在更高层次 logger 的 appender 中输出（因此这个也可以说是 logger 的特性，因为他们共享树形层次结构）。这个特性在 logback 文档中称之为 “appender additivity”，有翻译为“输出源的附加特性”不是很好懂。log4j 也有这个属性。可以设置 additivity = false 来将输出停在这一层，不上报。
接下来是 layout，常用的是 PatternLayout，决定的是日志的格式，输出格式类似 C 语言的 prinf 方法。
- %relative 是项目已启动的毫秒数
- %thread 线程名
- %level是日志级别
- %msg是日志信息
6. 优化日志输出
不管是否输出，debug的参数都要进行String拼接操作，有些时候造成资源浪费。
logger.debug("Entry number: " + i + " is " + String.valueOf(entry[i]));
加上是否允许debug的判断，确实不错，因为这个判断耗时占据日志打印的1%左右。
if(logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Entry number: " + i + " is " + String.valueOf(entry[i]));
}
最佳实践如下：可以看到优点是代码简洁，并且在判断了不输出的话就不会转换成Stirng，效率提高。方式就是{}替换，可以有多个参数，也可以用数组的方式存参数。
Object entry = new SomeObject();
logger.debug("The entry is {}.", entry);
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