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Spring Boot统一日志框架

在项目开发中,日志十分的重要,不管是记录运行情况还是定位线上问题,都离不开对日志的分析。在 Java 领域里存在着多种日志框架,如 JCL、SLF4J、Jboss-logging、jUL、log4j、log4j2、logback 等等。

日志框架的选择

市面上常见的日志框架有很多,它们可以被分为两类:日志门面(日志抽象层)和日志实现,如下表。
 

日志分类 描述 举例
日志门面(日志抽象层) 为 Java 日志访问提供一套标准和规范的 API 框架,其主要意义在于提供接口。 JCL(Jakarta Commons Logging)、SLF4j(Simple Logging Facade for Java)、jboss-logging
日志实现 日志门面的具体的实现 Log4j、JUL(java.util.logging)、Log4j2、Logback


通常情况下,日志由一个日志门面与一个日志实现组合搭建而成,Spring Boot 选用 SLF4J + Logback 的组合来搭建日志系统。
 

SLF4J 是目前市面上最流行的日志门面,使用 Slf4j 可以很灵活的使用占位符进行参数占位,简化代码,拥有更好的可读性。

Logback 是 Slf4j 的原生实现框架,它与 Log4j 出自一个人之手,但拥有比 log4j 更多的优点、特性和更做强的性能,现在基本都用来代替 log4j 成为主流。

SLF4J 的使用

在项目开发中,记录日志时不应该直接调用日志实现层的方法,而应该调用日志门面(日志抽象层)的方法。

在使用 SLF4J 记录日志时,我们需要在应用中导入 SLF4J 及日志实现,并在记录日志时调用 SLF4J 的方法,例如:
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloWorld.class);
       //调用 sl4j 的 info() 方法,而非调用 logback 的方法
        logger.info("Hello World");
    }
}


SLF4J 作为一款优秀的日志门面或者日志抽象层,它可以与各种日志实现框架组合使用,以达到记录日志的目的,如下图(参考自 SLF4J 官方)。
 

SLF4J 与与日志实现配合使用方案
图1:SLF4J 的使用方案


从 SLF4J 官方给出的方案可以看出:

  • Logback 作为 Slf4j 的原生实现框架,当应用使用 SLF4J+Logback 的组合记录日志时,只需要引入 SLF4J 和 Logback 的 Jar 包即可;
  • Log4j 虽然与 Logback  出自同一个人之手,但是 Log4j 出现要早于 SLF4J,因而 Log4j 没有直接实现 SLF4J,当应用使用 SLF4J+Log4j 的组合记录日志时,不但需要引入 SLF4J 和 Log4j 的 Jar 包,还必须引入它们之间的适配层(Adaptation layer)slf4j-log4j12.jar,该适配层可谓“上有老下有小”,它既要实现 SLF4J 的方法,还有调用 Log4j 的方法,以达到承上启下的作用;
  • 当应用使用 SLF4J+JUL 记录日志时,与 SLF4J+Log4j 一样,不但需要引入 SLF4J 和 JUL 的对应的 Jar 包,还要引入适配层 slf4j-jdk14.jar。

这里我们需要注意一点,每一个日志的实现框架都有自己的配置文件。使用 slf4j 记录日志时,配置文件应该使用日志实现框架(例如 logback、log4j 和 JUL 等等)自己本身的配置文件。

统一日志框架(通用)

通常一个完整的应用下会依赖于多种不同的框架,而且它们记录日志使用的日志框架也不尽相同,例如,Spring Boot(slf4j+logback),Spring(commons-logging)、Hibernate(jboss-logging)等等。那么如何统一日志框架的使用呢?

对此,SLF4J 官方也给出了相应的解决方案,如下图。

同一日志框架的使用
图2:统一日志框架的使用方案

从上图中可以看出,统一日志框架一共需要以下 3 步 :
  1. 排除应用中的原来的日志框架;
  2. 引入替换包替换被排除的日志框架;
  3. 导入 SLF4J 实现。

SLF4J 官方给出的统一日志框架的方案是“狸猫换太子”,即使用一个替换包来替换原来的日志框架,例如 log4j-over-slf4j 替换 Log4j(Commons Logging API)、jul-to-slf4j.jar 替换 JUL(java.util.logging API)等等。

替换包内包含被替换的日志框架中的所有类,这样就可以保证应用不会报错,但替换包内部实际使用的是 SLF4J API,以达到统一日主框架的目的。

统一日志框架(Spring Boot)

我们在使用 Spring Boot 时,同样可能用到其他的框架,例如 Mybatis、Spring MVC、 Hibernate 等等,这些框架的底层都有自己的日志框架,此时我们也需要对日志框架进行统一。

我们知道,统一日志框架的使用一共分为 3 步,Soring Boot 作为一款优秀的开箱即用的框架,已经为用户完成了其中 2 步:引入替换包和导入 SLF4J 实现。


Spring Boot 的核心启动器 spring-boot-starter 引入了 spring-boot-starter-logging,使用 IDEA 查看其依赖关系,如下图。
 

Spring Boot 依赖关系图
 图3:spring-boot-starter-logging 依赖关系图

从图 3 可知,spring-boot-starter-logging 的 Maven 依赖不但引入了 logback-classic (包含了日志框架 SLF4J 的实现),还引入了 log4j-to-slf4j(log4j 的替换包),jul-to-slf4j (JUL 的替换包),即 Spring Boot 已经为我们完成了统一日志框架的 3 个步骤中的 2 步。

SpringBoot 底层使用 slf4j+logback 的方式记录日志,当我们引入了依赖了其他日志框架的第三方框架(例如 Hibernate)时,只需要把这个框架所依赖的日志框架排除,即可实现日志框架的统一,示例代码如下。
<dependency>
    <groupId>org.apache.activemq</groupId>
    <artifactId>activemq-console</artifactId>
    <version>${activemq.version}</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>commons-logging</groupId>
            <artifactId>commons-logging</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

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