开发Java应用时如何用好Log

原创莫扎大淘宝技术

本篇文章，主要介绍应用如何正确使用日志系统，帮助用户从依赖、输出、清理、问题排查、报警等各方面全面掌握。

日志相关的包的种类及使用

▐ 日志系统与日志框架

每个应用为了方便排查问题都要输出日志，大家经常使用：log4j、logback等。我们先搞明白日志系统的整套体系是如何运作的。

日志系统

直接负责打印输出日志，提供完整的日志输出能力：

java.util.logging.*，java自带的日志系统简称JUL。目前除了Java自身代码很少被生态系统类库使用。

Log4j

https://logging.apache.org/，目前已经发展到2.x版本（2.x版本有超越logback的趋势），早期的1.x版本非常成功。开创日志系统模型（Logger\Appender\Level等概念）并被各种日志框架采用，且一直沿用至今
log4j可直接使用，也可配合日志框架一起使用

Logback

http://logback.qos.ch/，Log4j作者的另一个作品，（比Log4j1.x新，Log4j2.x旧）吸取多年经验教训重新设计的一套日志系统，使用更方便、功能更强、性能更好。
logback不能单独使用，需配置日志框架SLF4J一起使用

日志框架

为了克服各种日志系统标准混乱，诞生了日志框架，日志框架不提供日志输出的功能，它定义标准，提供标准接口API，日志框架+日志系统=输出日志。

写代码过程中使用日志框架的好处：编码的时候调用日志框架API，部署的时候可根据不同的环境在多种日志系统中随意切换。

https://commons.apache.org/proper/commons-logging/，前几年最流行的日志框架，由Apache社区维护，大量的老牌知名框架版本都在使用，比如Spring（甚至新版本依然在使用）。

SLF4J

https://www.slf4j.org/，Log4j作者推出，这几年最流行的日志框架，特别是配合Logback使用。
当然也可以配合log4j使用

目前在Java生态趋势主要是使用：SLF4J+Logback组合。

▐ 如何正确组合使用日志系统和日志框架

上一节我们介绍了日志框架和日志系统，因为存在多套，所以：如何在系统中正确使用是我们的重点。

日志系统之间互斥

日志框架：JCL和JCL-over-SLF4J桥接包直接互斥
日志系统：logback和slf4j-log4j12互斥，不能共存

我们大概可枚举出如下几种组合：

类型	说明
slf4j+logback	目前最主流的玩法，除了依赖slf4j、logback，还需要考虑把二方库和三方库内部使用的jcl和log4j桥接到slf4j上来，并避免依赖反桥接的包
slf4j+log4j	不推荐。需要把slf4j桥接到log4j，并把jul桥接到slf4j
jcl+log4j	不推荐。这需要你直接使用jcl接口来编码，并把把slf4j桥接到log4j
log4j	不推荐。直接依赖日志系统

slf4j+logback组合

下面列出一个正确的slf4j+logback依赖，这个环节很重要，很多应用因为依赖搞不清楚经常出现日志丢失问题：

<properties>  <slf4j.version>${xxxx}</slf4j.version>  <logback.version>${yyyyy}</logback.version></properties>

<dependencyManagement>  <dependencies>    <dependency>      <groupId>commons-logging</groupId>      <artifactId>commons-logging</artifactId>      <version>999-not-exist</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>com.alibaba.external</groupId>      <artifactId>jakarta.commons.logging</artifactId>      <version>999-not-exist</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>org.slf4j</groupId>      <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>      <version>999-not-exist</version>    </dependency>    <dependency>        <groupId>com.alibaba.external</groupId>        <artifactId>org.slf4j.slf4j-log4j12</artifactId>        <version>999-not-exist</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>org.slf4j</groupId>      <artifactId>slf4j-nop</artifactId>      <version>999-not-exist</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>org.slf4j</groupId>      <artifactId>slf4j-simple</artifactId>      <version>999-not-exist</version>    </dependency>    <dependency>        <groupId>com.alibaba.external</groupId>        <artifactId>org.slf4j.slf4j-simple</artifactId>        <version>999-not-exist</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>log4j</groupId>      <artifactId>log4j</artifactId>      <version>999-not-exist</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>org.slf4j</groupId>      <artifactId>slf4j-api</artifactId>      <version>${slf4j.version}</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>org.slf4j</groupId>      <artifactId>slf4j-ext</artifactId>      <version>${slf4j.version}</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>org.slf4j</groupId>      <artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>      <version>${slf4j.version}</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>org.slf4j</groupId>      <artifactId>jul-to-slf4j</artifactId>      <version>${slf4j.version}</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>org.slf4j</groupId>      <artifactId>log4j-over-slf4j</artifactId>      <version>${slf4j.version}</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>ch.qos.logback</groupId>      <artifactId>logback-core</artifactId>      <version>${logback.version}</version>    </dependency>    <dependency>      <groupId>ch.qos.logback</groupId>      <artifactId>logback-classic</artifactId>      <version>${logback.version}</version>    </dependency>  </dependencies></dependencyManagement>


<dependencies>  <dependency>    <groupId>org.slf4j</groupId>    <artifactId>slf4j-api</artifactId>  </dependency>  <dependency>    <groupId>org.slf4j</groupId>    <artifactId>slf4j-ext</artifactId>  </dependency>  <dependency>    <groupId>org.slf4j</groupId>    <artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>  </dependency>  <dependency>    <groupId>org.slf4j</groupId>    <artifactId>jul-to-slf4j</artifactId>  </dependency>  <dependency>    <groupId>org.slf4j</groupId>    <artifactId>log4j-over-slf4j</artifactId>  </dependency>  <dependency>    <groupId>ch.qos.logback</groupId>    <artifactId>logback-core</artifactId>  </dependency>  <dependency>    <groupId>ch.qos.logback</groupId>    <artifactId>logback-classic</artifactId>  </dependency></dependencies>

先将依赖全部写在<dependencyManagement>节点中，这样可影响间接依赖，如果只当初的使用dependencies节点，只会应用直接依赖
使用999-not-exist这样的版本：欺骗maven，直接依赖一个空包占位，这样Maven就不会再去依赖相同坐标的真实依赖，间接起到排包的作用

▐ logback配置

文件名和位置

应用类型	文件名	文件配置（启动模块）	说明
spring-boot	logback-spring.xml	src/main/resources/	支持从spring-boot配置文件中直接读取property
普通java应用	logback.xml	src/main/resources/
WAR应用	logback.xml	src/main/webapp/WEB-INF/	需要依赖slf4j-ext，然后在web.xml里使用监听器挂载这个文件
单元测试和集成测试	logback-test.xml	src/test/resources/

配置样例

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><configuration>  <property name="APP_NAME" value="demo1" />  <property name="LOG_PATH" value="${user.home}/${APP_NAME}/logs" />  <property name="LOG_FILE" value="${LOG_PATH}/application.log" />  <property name="LOG.PATTERN" value="%d %-5level %X{EAGLEEYE_TRACE_ID}  %logger{5}[%L] - %msg%n"/>  <property name="LOG.CHARSET" value="UTF-8"/>
  <appender name="APPLICATION"    class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">    <file>${LOG_FILE}</file>    <encoder>      <pattern>${LOG.PATTERN}</pattern>      <charset>${LOG.CHARSET}</charset>    </encoder>    <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">      <fileNamePattern>${LOG_FILE}.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>      <maxHistory>7</maxHistory>      <maxFileSize>50MB</maxFileSize>      <totalSizeCap>20GB</totalSizeCap>    </rollingPolicy>  </appender>
  <logger name="org.springframework" additivity="false">    <level value="error"/>    <appender-ref ref="APPLICATION"/>  </logger>
  <logger name="com.ibatis" additivity="false">    <level value="error"/>    <appender-ref ref="APPLICATION"/>  </logger>
  <logger name="org.mybatis" additivity="false">    <level value="error"/>    <appender-ref ref="APPLICATION"/>  </logger>
  <logger name="java.sql" additivity="false">    <level value="error"/>    <appender-ref ref="APPLICATION"/>  </logger>
  <logger name="sqlMonitor" additivity="false">    <level value="error"/>    <appender-ref ref="APPLICATION"/>  </logger>
  <logger name="com.taobao" additivity="false">    <level value="error"/>    <appender-ref ref="APPLICATION"/>  </logger>
  <logger name="com.alibaba" additivity="false">    <level value="error"/>    <appender-ref ref="APPLICATION"/>  </logger>
  <logger name="com.alibaba.example.demo" additivity="false">    <level value="info"/>    <appender-ref ref="APPLICATION"/>  </logger>
  <root level="error">    <appender-ref ref="APPLICATION" />  </root></configuration>

使用SizeAndTimeBasedRollingPolicy使日志可以根据大小和日期进行滚动
日志编码请使用UTF-8
请正确使用日志级别，不要统统输出error

日志级别根据不同环境可配

如果是Pandora-boot或spring-boot可以直接在配置里使用property读取application.properties，application.properties在不同环境下使用-Dspring.profiles.active进行切换
普通应用和WAR应用：请使用autoconfig-maven-plugin插件

一些实用的日志技巧

▐ 动态修改日志级别

场景：应用在运行中，默认日志配置的打印级别是error，但是我现在想针对某个包或者某个类输出下info日志。

使用Arthas：https://arthas.aliyun.com/doc/logger.html，该工具提供了动态修改日志的能力。

▐ 追加业务信息到日志中，并格式化输出：追加MDC信息，方便排查问题

这是日志系统的一个扩容能力，可以把一些额外的信息输出到日志里，只需要在MDC上下文中写入kv，https://logback.qos.ch/manual/mdc.html

例如：

public static void main(String[] args) {    //代码里使用MDC.put写入key为traceId的值    //在logback.xml里就可以使用%X{traceId}进行输出    MDC.put("traceId", UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""));}