SpringBoot3如何集成SLF4J+logback进行日志记录

2023-04-26,

这篇文章主要为大家展示了“SpringBoot3如何集成SLF4J+logback进行日志记录”,内容简而易懂,条理清晰,希望能够帮助大家解决疑惑,下面让小编带领大家一起研究并学习一下“SpringBoot3如何集成SLF4J+logback进行日志记录”这篇文章吧。

    SpringBoot会默认使用logback作为日志框架,在生成springboot项目的时候可以直接勾选logback,那么就可以直接使用logback了。手动添加的话,建议使用slf4j+logback,后面项目更容易维护:

    <dependency>
      <groupId>org.slf4j</groupId>
      <artifactId>slf4j-api</artifactId>
      <version>1.7.21</version>
    </dependency>
    
    <dependency>
      <groupId>ch.qos.logback</groupId>
      <artifactId>logback-core</artifactId>
      <version>1.1.7</version>
    </dependency>
    
    <dependency>
      <groupId>ch.qos.logback</groupId>
      <artifactId>logback-classic</artifactId>
      <version>1.1.7</version>
    </dependency>

    SLF4J 是一个用于日志系统的简单Facade,允许最终用户在部署其应用时使用其所希望的日志系统。大概意思是指你只需要按统一的方式写记录日志的代码,而无需关心日志是通过哪个日志系统,以什么风格输出的,因为它们取决于部署项目时绑定的日志系统。
    例如,在项目中使用了 SLF4J 记录日志,并且绑定了 Log4j(即导入相应的依赖),则日志会以 Log4j 的风格输出;后期需要改为以 Logback 的风格输出日志,只需要将 Log4j 替换成 Logback 即可,不用修改项目中的代码。

    1 快速实现

    假如我们需要实现这么一个需求:在文件中记录调用接口事件和传参,并在控制台显示。实现起来很简单,三步即可。

    第一步,在resource目录下创建一个logback.xml文件,内部写入:

    <?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
    <!--日志配置-->
    <configuration>
        <!--直接定义属性-->
        <property name="logFile" value="logs/mutest"/>
        <property name="maxFileSize" value="30MB"/>
    
        <!--控制台日志-->
        <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
            <encoder>
                <pattern>%d [%thread] %-5level %logger{50} -[%file:%line]- %msg%n</pattern>
                <charset>UTF-8</charset>
            </encoder>
        </appender>
    
        <!--滚动文件日志-->
        <appender name="fileLog" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
            <file>${logFile}.log</file>
            <encoder>
                <!--日志输出格式-->
                <pattern>%d [%thread] %-5level -[%file:%line]- %msg%n</pattern>
                <charset>UTF-8</charset>
            </encoder>
            <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
                <fileNamePattern>${logFile}.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
                <maxFileSize>${maxFileSize}</maxFileSize>
            </rollingPolicy>
        </appender>
        <!--创建一个具体的日志输出-->
        <logger name="com.mutest" level="info" additivity="true">
            <!--可以有多个appender-ref,即将日志记录到不同的位置-->
            <appender-ref ref="STDOUT"/>
            <appender-ref ref="fileLog"/>
        </logger>
    
        <!--基础的日志输出-->
        <root level="info">
        </root>
    </configuration>

    关于这段xml的详情,第二章节会详细讲解

    第二步,在application.yml文件中配置项目要使用的日志配置文件路径:

    logging:
      config: classpath:logback.xml

    第三步,在接口添加日志记录:

    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    
    @RestController
    public class TestController {
        // getLogger()的入参是当前类,否则输出日志的类名会是错误的
        private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestController.class);
    
        @RequestMapping(value = "/test", method = RequestMethod.GET)
        public String logTest(String name, String age) {
            logger.info("logTest,name:{},age:{}", name, age);
            return "success";
        }
    }

    当然,如果你安装了lombok这个插件,就更简单了: Lombok使用详解

    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    
    @RestController
    @Slf4j
    public class TestController {
    
        @RequestMapping(value = "/test", method = RequestMethod.GET)
        public String logTest(String name, String age) {
            log.info("logTest,name:{},age:{}", name, age);
            return "success";
        }
    }

    启动项目后调用接口,控制台输出如我们所期望:

    同时,项目中增加了一个log目录,生成mutest.log文件,里面记录了日志:

    功能是实现了,但我们脑子里还是有很多小问号,不急,接下来就细细讲来。

    2 配置xml

    首先,在resource目录下创建一个文件,命名为logback.xml。现在先向里面写一些固定的内容,就是下面这个样子:

    <?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
    <!--日志配置-->
    <configuration>
        <!--直接定义属性-->
        <property name="" value=""/>
        <!--通过配置文件定义属性-->
        <springProperty name="" source=""/>
        
        <!--定义并描述一个日志的输出属性-->
        <appender name="" class="">
    
        </appender>
        <!--创建一个具体的日志输出-->
        <!--name指定包名-->
        <logger name="" level="" additivity="">
            <!--ref值指向appender的name-->
            <appender-ref ref=""/>
        </logger>
    
        <!--基础的日志输出-->
        <root level="">
            <appender-ref ref=""/>
        </root>
    </configuration>

    2.1 configuration

    <configuration>是logback.xml这个xml文件的根节点,它包含以下属性:

    • scan:当此属性设置为true时,配置文件如果发生改变,将会被重新加载,默认值为true。

    • scanPeriod:设置监测配置文件是否有修改的时间间隔,如果没有给出时间单位,默认单位是毫秒。当scan为true时,此属性生效。默认的时间间隔为1分钟。

    • debug:当此属性设置为true时,将打印出logback内部日志信息,实时查看logback运行状态。默认值为false。

    例如,下面这个configuration:

    <configuration scan="true" scanPeriod="60 seconds" debug="false">  
          <!-- 其他配置省略-->  
    </configuration>

    2.2 property和springProperty

    这两个节点可以设置全局变量。

    property可以直接设置,例如:

    <property name="logFile" value="logs/mutest"/>

    这样就设置了一个名为logFile的变量,后续通过${logFile}的方式就引用到了其值logs/mutest。

    而springProperty则要配合配置文件,例如:

    <springProperty name="logFile" source="log.file"/>

    也是设置了一个名为logFile的变量,但没有直接赋值,而是通过source指向了配置文件的路径,配置文件中是这样的:

    log:
      file: logs/mutest

    2.3 root

    root节点,必选节点,用来指定最基础的日志输出级别并指定<appender>,可以理解为根logger。

    一个典型的root节点如下:

    <root level="debug">
        <appender-ref ref="console" />
        <appender-ref ref="file" />
    </root>

    2.4 appender

    appender节点是非常关键的一个节点,负责格式化一个日志输出节点(也就是描述日志存储类型、位置、滚动规则等属性)。我个人理解,appender作用类似于构造一个日志模板,而logger是真正的日志输出者,使用某个appender作为模板去写日志。

    appender有三种类型,分别是ConsoleAppender(控制台日志)、FileAppender(文件日志)、RollingFileAppender(滚动文件日志)。

    2.4.1 ConsoleAppender

    ConsoleAppender的作用是将日志输出到控制台,一般在本地调试时使用,它的配置非常简单,一个典型的ConsoleAppender如下:

    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder>
            <pattern>%d [%thread] %-5level %logger{50} -[%file:%line]- %msg%n</pattern>
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
    </appender>

    appender 有name和class两个属性:

    • name:appender节点的名称,在后文中被logger节点引用。一个logback配置文件中不能有重复的appender name。

    • class:使用何种日志输出策略,分别是ConsoleAppender(控制台日志)、FileAppender(文件日志)、RollingFileAppender(滚动文件日志)。

    2.4.2 FileAppender

    FileAppender用于把日志添加到文件。一个典型的FileAppender如下:

    <appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.FileAppender"> 
        <file>testFile.log</file> 
        <append>true</append> 
        <encoder> 
            <pattern>%-4relative [%thread] %-5level %logger{35} - %msg%n</pattern> 
        </encoder>
    </appender>

    相对于ConsoleAppender,它多了一些子节点,让我们一一来看:

    • <file>:被写入的文件名,可以是相对目录,也可以是绝对目录,如果上级目录不存在会自动创建,没有默认值。

    • <append>:如果是 true,日志被追加到文件结尾,如果是 false,清空现存文件,默认是true。

    • <encoder>:对记录事件进行格式化。(具体参数稍后讲解 )

    • <prudent>:如果是 true,日志会被安全的写入文件,即使其他的FileAppender也在向此文件做写入操作,效率低,默认是 false。

    • <pattern>:日志的输出格式。

    pattern定义了日志的输出格式,我们以<pattern>%d [%thread] %-5level -[%file:%line]- %msg%n</pattern>为例,分解开来:

    • %date:表示日期

    • %thread:表示线程名

    • %-5level:表示级别从左显示 5 个字符宽度

    • %logger{50}:表示 Logger 名字最长 50 个字符

    • %msg:表示日志消息

    • %n:换行符

    2.4.3 RollingFileAppender

    RollingFileAppender用于滚动记录文件,先将日志记录到指定文件,当符合某个条件时,将日志记录到其他文件。一个典型的RollingFileAppender节点如下:

    <configuration>
        <!--直接定义属性-->
        <property name="logFile" value="logs/mutest"/>
        <property name="maxFileSize" value="30MB"/>
    
        <appender name="fileLog" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
            <!--日志文件存储路径,来自property设置-->
            <file>${logFile}.log</file>
            <encoder>
                <pattern>%d [%thread] %-5level -[%file:%line]- %msg%n</pattern>
                <charset>UTF-8</charset>
            </encoder>
            <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
                <!--每天生成一个新的活动日志文件,旧的日志归档,后缀名为2019.08.12这种格式-->
                <fileNamePattern>${logFile}.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
                <!--活动日志文件最大值,超过这个值将产生新日志文件-->
                <maxFileSize>${maxFileSize}</maxFileSize>
                <!--只保留最近30天的日志-->
                <maxHistory>30</maxHistory>
                <!--用来指定日志文件的上限大小,那么到了这个值,就会删除旧的日志-->
                <totalSizeCap>1GB</totalSizeCap>
            </rollingPolicy>
            <!--用来指定日志文件的上限大小,那么到了这个值,就会删除旧的日志-->
            <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
                <level>error</level>
                <onMatch>ACCEPT</onMatch>
                <onMismatch>DENY</onMismatch>
            </filter>
        </appender>
    </configuration>

    另外,RollingFileAppender节点下有一些常用的子节点:

    • <rollingPolicy>:当发生滚动时,决定 RollingFileAppender 的行为,涉及文件移动和重命名。

    • <filter>:日志输出拦截器,可以自定义拦截器也可以用系统一些定义好的拦截器。

    • <rollingPolicy>:当发生滚动时,决定RollingFileAppender的行为,涉及文件移动和重命名。属性class定义具体的滚动策略类。

      • SizeAndTimeBasedRollingPolicy:根据日志文件大小和时间周期作为切分条件,满足其中任意一个就要做切分。maxFileSize的值决定了当天的日志文件大小上限,超过这个上限,同一天将会有多个日志文件,因此<fileNamePattern>${logFile}.%d{yyyy-MM-dd}.%i</fileNamePattern>中有一个%i,就是为应对同一天生成多个日志文件而写,在日志量很大的情况下,会出现mutest.log.2020-07-28.0.log、mutest.2020-07-28.1.log这种情况。

      • TimeBasedRollingPolicy:只以时间周期为切分条件,在这种策略下,存档日志名称格式设置为<fileNamePattern>${logFile}.%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern>即可。

      • SizeBasedTriggeringPolicy:只以文件大小为切分条件,在这种策略下,<maxFileSize>日志滚动的唯一触发条件。

    • <fileNamePattern>:必要节点。以${logFile}.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log为例(mutest.2019-07-28.0.log),有这么几个部分:

      • ${logFile}:固定文件名称前缀,这里是引用了<property>中设置的变量。

      • %d{yyyy-MM}:指定日志名称中间日期的格式,如果只有%d,将默认使用yyyy-MM-dd格式。

      • %i:当日志量过大,导致同一天生成两个及以上日志文件时,这个属性将为日志名称加一个索引作为后缀,以加以区分。

      • .log.zip:指定存档日志文件的压缩格式。

    还有几个属性,要根据滚动策略去添加:

    • <maxFileSize>:这是活动文件的大小,SizeAndTimeBasedRollingPolicy策略和SizeBasedTriggeringPolicy策略下必须有。默认值是10MB。超过这个大小,就要生成新的活动文件了。

    • <maxHistory>:可选节点,控制保留的归档文件的最大数量,超出数量就删除旧文件。假设设置每个月滚动,且<maxHistory>是6,则只保存最近6个月的文件,删除之前的旧文件。注意,删除旧文件是,那些为了归档而创建的目录也会被删。

    • <totalSizeCap>:可选节点,表示日志文件总大小超过1GB将删除存档日志文件。

    2.5 logger

    logger节点,可选节点,作用是指明具体的包或类的日志输出级别,以及要使用的<appender>(可以把<appender>理解为一个日志模板)。

    一个典型的logger节点如下:

    <!-- name 属性表示匹配的logger类型前缀 -->  
    <logger name="com.mutest.demo">  
        <level value="INFO" />  
        <!-- 引用的appender,类似于spring的ref -->  
        <appender-ref ref="fileLog" />  
        <appender-ref ref="STDOUT" /> 
    </logger>
    • name:必写属性,指定具体包或类,被指定的包或类中的日志输出将遵从该logger规定配置。

    • level:非必写属性,指定日志输出级别,该级别将覆盖root配置的输出级别。

    • addtivity:非必写属性,是否向上级loger传递打印信息。默认是true。

    • appender-ref:引用的appender,引用后将实现appender中定义的行为,例如上面示例中引用了fileLog这个appender,那么com.mutest.demo中打印的日志将按fileLog的配置进行记录。一个logger可以有多个引用,互不影响。

    3 更多情形

    3.1 日志级别

    logback有5种级别,分别是TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR,定义于ch.qos.logback.classic.Level类中。

    • Trace:是追踪,就是程序推进一下,你就可以写个trace输出,所以trace应该会特别多,一般不会设置到这个级别。

    • Debug:指出细粒度信息事件对调试应用程序是非常有帮助的。

    • Info:消息在粗粒度级别上突出强调应用程序的运行过程。

    • Warn:输出警告及warn以上级别的日志。

    • Error:输出错误信息日志.

    此外OFF表示关闭全部日志,ALL表示开启全部日志。

    那么,在logback中,日志级别如何设置呢?

    首先,<root>中可以设置日志级别,如果不设置,root logger默认级别是DEBUG。

     <root level="info"></root>

    其次,logger中可以设置日志级别,设置后将覆盖<root>的设置,不设置将继承<root>的日志级别

    <logger name="com.mutest" level="error" additivity="false">
        <appender-ref ref="STDOUT"/>
        <appender-ref ref="fileLog"/>
    </logger>

    另外,还可以在配置文件中设置更加具体的日志级别,例如将com.mutest.controller包下所有的日志输出级别设置为info,那么即使logger中,设置为error级别,日志仍然输出。

    logging:
      config: classpath:logback.xml
      level:
        com.mutest.controller: info

    3.2 日志滚动

    如果不设置日志滚动策略,那么会一直向一个文件中追加日志,日志文件会越来越大,想要查找有用信息会很慢,而且有占满磁盘的风险。所以,我们要设置滚动策略,即满足一定条件,生成一个新文件,而旧日志文件进行归档。

    3.2.1 时间策略

    以时间周期为切分条件,<rollingPolicy>的class要设置为ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy,一个典型示例(每天生成一个日志文件,保存30天的日志文件)如下:

    <configuration> 
      <appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"> 
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy"> 
          <fileNamePattern>logFile.%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern> 
          <maxHistory>30</maxHistory>
        </rollingPolicy> 
        <encoder> 
          <pattern>%-4relative [%thread] %-5level %logger{35} - %msg%n</pattern> 
        </encoder> 
      </appender> 
     
      <root level="DEBUG"> 
        <appender-ref ref="FILE" /> 
      </root> 
    </configuration>
    • fileNamePattern:必要节点,包含文件名及“%d”转换符,“%d”可以包含一个java.text.SimpleDateFormat指定的时间格式,如:%d{yyyy-MM}。如果直接使用 %d,默认格式是 yyyy-MM-dd。

    • maxHistory:日志最大保存的日期。比如如果你设置的pattern是按天算的,那么设置maxHistory为30,那么会自动删除30天之前的日志。

    • totalSizeCap:日志最大保存的大小。当超过该值,会自动删除老的日志文件。必须和maxHistory一起使用,而且maxHistory先生效,其次是判断是否达到totalSizeCap。

    • cleanHistoryOnStart:默认false。如果设置为true,再项目启动的时候会自动删除老的日志文件。

    3.2.2 文件大小策略

    以文件大小为切分条件,<rollingPolicy>的class要设置为ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy,一个典型示例(活动日志文件大小超过30M则生成新的活动日志文件)如下:

    <configuration> 
      <appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"> 
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeBasedTriggeringPolicy"> 
          <fileNamePattern>logFile.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>  
          <maxFileSize>30MB</maxFileSize>
        </rollingPolicy> 
        <encoder> 
          <pattern>%-4relative [%thread] %-5level %logger{35} - %msg%n</pattern> 
        </encoder> 
      </appender> 
     
      <root level="DEBUG"> 
        <appender-ref ref="FILE" /> 
      </root> 
    </configuration>

    要注意的是,<fileNamePattern>中,%i必须要有,如果同一天产生多个归档日志文件,%i会产生一个后缀加以区分。例如mutest.2019-07-28.0.log 和 mutest.2019-07-28.1.log。

    3.2.3 时间与文件大小策略

    根据日志文件大小和时间周期作为切分条件,满足其中任意一个就要做切分。<rollingPolicy>的class要设置为ch.qos.logback.core.rolling.SizeBasedTriggeringPolicy,一个典型示例如下:

    <configuration> 
      <appender name="fileLog" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
            <file>mutest.log</file>
            <encoder>
                <pattern>%d [%thread] %-5level -[%file:%line]- %msg%n</pattern>
                <charset>UTF-8</charset>
            </encoder>
            <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
                <fileNamePattern>${logFile}.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
                <maxFileSize>${maxFileSize}</maxFileSize>
            </rollingPolicy>
        </appender>
     
      <root level="DEBUG"> 
        <appender-ref ref="FILE" /> 
      </root> 
    </configuration>

    同样,<fileNamePattern>中必须有%i。

    3.3 日志过滤

    首先,了解一下,日志级别从低到高分为:

    TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL

    有时候,我们需要对日志进行过滤,logback提供了多种过滤规则的实现。

    3.3.1 LevelFilter

    比如说,日志级别为info以上,但我们不想打印warn类型的日志,那么按照下面的配置做:

    <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
        <level>warn</level>
        <onMatch>DENY</onMatch>
        <onMismatch>ACCEPT</onMismatch>
    </filter>

    几个参数的含义:

    • ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter:过滤规则。这里是根据日志级别进行匹配。

    • level:要匹配的日志级别。

    • <onMatch>DENY</onMatch>:匹配到的日志会被拒绝。

    • <onMismatch>ACCEPT</onMismatch>:未匹配到的日志会被打印。

    3.3.2 ThresholdFilter

    除了 ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter外,还有一种过滤策略:ThresholdFilter。即临界值过滤器,过滤掉低于指定临界值的日志。当日志级别等于或高于临界值时,过滤器返回NEUTRAL;当日志级别低于临界值时,日志会被拒绝。

    比如,设置只打印info级别以上的日志:

    <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
        <level>info</level>
    </filter>
    3.3.3 EvaluatorFilter

    EvaluatorFilter是求值过滤器,评估、鉴别日志是否符合指定条件。

    <filter class="ch.qos.logback.core.filter.EvaluatorFilter">         
      <evaluator> <!-- 默认为 ch.qos.logback.classic.boolex.JaninoEventEvaluator -->   
        <expression>return message.contains("success");</expression>
      </evaluator>   
      <OnMatch>ACCEPT</OnMatch>  
      <OnMismatch>DENY</OnMismatch>  
    </filter>

    属性释义:

    • <evaluator>: 鉴别器,常用的鉴别器是JaninoEventEvaluato,也是默认的鉴别器,它以任意的Java布尔值表达式作为求值条件,求值条件在配置文件解释过成功被动态编译,布尔值表达式返回true就表示符合过滤条件。evaluator有个子标签<expression>,用于配置求值条件。

    • <onMatch>:用于配置符合过滤条件的操作,ACCEPT或DENY

    • <onMismatch>:用于配置不符合过滤条件的操作,ACCEPT或DENY

    3.4 与配置文件结合

    Spring Boot项目的配置文件有 application.properties 文件和 application.yml 文件两种,而我个人比较喜欢用 yml 文件。

    application.yml 文件中对日志的配置:

    logging:
      config: logback.xml
      level:
        com.example.demo.dao: trace
    • logging.config 用来指定项目启动的时候,读取哪个配置文件,这里指定的日志配置文件是根路径下的 logback.xml 文件。关于日志的相关配置信息,都放在了 logback.xml 文件中。

    • logging.level 用来指定具体的 Mapper 中日志的输出级别,上面的配置表示 com.example.demo.dao 包下的所有 Mapper 日志输出级别为 Trace,会将操作数据库的 SQL 打印出来。开发时设置成 trace 方便定位问题,在生产环境上,将这个日志级别再设置成 error 级别即可。

    • 常用的日志级别按照从高到低依次为:ERROR、WARN、INFO、DEBUG。

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