一文搞定：SpringBootSLF4jLog4jLogbackNetty之间混乱关系（史上最全）

Posted 2022-12-05 架构师-尼恩

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  Java的日志系统

  java领域存在多种日志框架，目前常用的日志框架包括Log4j，Log4j 2，Commons Logging，Slf4j，Logback，Jul。

  这些框架中可以分为两类，一类是日志框架，一类是日志实现。

  日志框架

  门面型日志框架：不实现日志功能，仅整合日志

  1）JCL：一套Apache基金所述的java日志接口，由Jakarta Commons Logging，更名为Commons Logging；

  Commons Logging：apache提供的一个通用的日志接口。用户可以自由选择第三方的日志组件作为具体实现，像log4j，或者jdk自带的logging， common-logging会通过动态查找的机制，在程序运行时自动找出真正使用的日志库。

  2）SIF4J：一套简易的Java日志门面，全称为Simple Logging Facade for Java。

  SLF4j：类似于Apache Common-Logging，是对不同日志框架提供的一个门面封装，可以在部署的时候不修改任何配置即可接入一种日志实现方案。

  日志实现

  实现日志的功能

  1）JUL:JDK中的日志记录工具，自Java1.4来由官方日志实现；

  JUL(java.util.logging)：JDK提供的日志系统。较混乱，不经常使用

  2）Log4j：具体的日志实现框架；

  Log4j：经典的一种日志解决方式。内部把日志系统抽象封装成Logger 、appender 、pattern 等实现。

  我们能够通过配置文件轻松的实现日志系统的管理和多样化配置。

  3）Log4j2：具体日志实现框架；

  4）Logback：一个具体的日志实现框架。

  Logback：Log4j的替代产品。须要配合日志框架SLF4j使用

  日志框架的发展演变

  1、Log4j

  Gülcü于2001年发布了Log4j框架，也就是后来Apache基金会的顶级项目。

  在JDK1.3版本及以前，Java日志的实现依赖于System.out.print()、System.err.println()或者e.printStackTrace()、

  Debug日志被写到STDOUT流，

  错误日志被写到STDERR流。

  这样的日志系统无法定制且粒度太粗，无法精确定位错误。

  Log4j定义的Logger、Appender、Level等概念如今已经被广泛使用。

  Log4j 的短板在于性能，在Logback和 Log4j2出来之后，Log4j的使用也减少了，目前已停止更新。

  2、JUL

  受Logj启发，Sun在Java1.4版本中引入了java.util.logging，

  但是jull功能远不如log4j完善，开发者需要自己编写Appenders（Sun称之为Handlers），

  且只有两个Handlers可用（Console和File），jul在Java1.5以后性能和可用性才有所提升。

  3、JCL

  JCL（commons-logging）是一个门面框架，它由于项目的日志打印必然选择两个框架中至少一个，

  JCL只提供 Log API，不提供实现，实现采用Log4j或者 JUL 。

  4、SLF4j

  SLF4J（Simple Logging Facade for Java）和 Logback 也是Gülcü创立的项目，目的是为了提供更高性能的实现。

  从设计模式的角度说，SLF4J是用来在log和代码层之间起到门面作用，类似于 JCL的Log Facade。

  对于用户来说只要使用SLF4J提供的接口，即可隐藏日志的具体实现，

  SLF4J提供的核心API是一些接口和一个LoggerFactory的工厂类，用户只需按照它提供的统一纪录日志接口，最终日志的格式、纪录级别、输出方式等可通过具体日志系统的配置来实现，因此可以灵活的切换日志系统。

  日志门面框架整合日志实现框架

  在阿里开发手册上有关于日志门面使用系统的强制规约：

  应用中不可直接使用日志系统（log4j、logback）中的 API ，而应依赖使用日志框架中的 API 。

  使用门面模式的日志框架，有利于维护和各个类的日志处理方式的统一。

  slf4j-api.jar日志系统(门面框架+桥接器)

  由于具体日志框架比较多，而且互相也大都不兼容，日志门面接口要想实现与任意日志框架结合可能需要对应的桥接器，

  说白了，所谓**“桥接器”**，不过就是对某套API的伪实现。

  “桥接器”：日志门面接口本身通常并没有实际的日志输出能力，它底层还是需要去调用具体的日志框架API的，也就是实际上它需要跟具体的日志框架结合使用。

  **“桥接器”**实现并不是直接去完成API所声明的功能，而是去调用有类似功能的别的API。这样就完成了从“某套API”到“别的API”的转调。

  

  “桥接器” 类似于 适配层，

  有的时候，这里的“桥接器”也叫适配层

  仅使用slf4j-api门面框架

  此时没有日志系统的具体实现，所以会报错

  使用slf4j-nop空实现

  slf4j-nop不会输出任何日志，仅是让slf4j-api.jar不再报错。

  Sif4j门面框架+Log4j实现

  若项目采用Slf4j门面以Log4j作为日志框架输出，结构图如下：

  

  1）添加slf4j的核心依赖：

  <dependency>
  <groupId>org.slf4j</groupId>
  <artifactId>slf4j-api</artifactId>
  </dependency>
  

  2）Sif4j门面框架+Log4j实现使用的桥接器：

  添加桥接依赖：

  <dependency>
  <groupId>org.slf4j</groupId>
  <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
  </dependency>
  

  3）测试代码：

  import org.slf4j.Logger;
  import org.slf4j.LoggerFactory;
  public class Log4jSif4jTest 
  public static void main(String[] args) 
          Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Log4jSif4jTest.class);
          logger.info(logger.getClass().getName());
          logger.info("门面框架Sif4j整合Log4j输出");
  
  
  

  4）结果输出：

  

  Sif4j门面框架+log4j 2.x实现

  

  这里的桥接器（适配层为log4j-slf4j-impl.jar。

  仅需依赖org.apache.logging.log4j:log4j-slf4j-impl:2.12.1，就可以引入所有依赖。

  Sif4j门面框架+logback实现

  logback一定会依赖slf4j的接口，

  所以使用logback的时候，一定使用了slf4j-api.jar的接口。

  仅需添加ch.qos.logback:logback-classic:1.2.3即可引入所有依赖的jar包。

  SpringBoot的日志

  SpringBoot 默认使用info级别日志。日志级别由低到高：trace<debug<info<warn<error

  SpringBoot 底层使用slf4j+logback 方式。最底层依赖关系（如下图）导入了slf4j日志抽象层，slf4j-api。使用slf4j+logback的方式进行日志记录。

  SpringBoot能自动适配所有的日志，，引入其他框架的时候，只需要把这个框架依赖的日志框架排除掉即可

  

  SpringBoot 也把其他日志替换成的 **slf4j。**给类路径下放置每个日志框架自己的配置文件后，SpringBoot 就不使用其他的默认配置了。

  Logging System	Customization
  Logback	logback-spring.xml, logback-spring.groovy, logback.xml, or logback.groovy
  Log4j2	log4j2-spring.xml or log4j2.xml
  JDK (Java Util Logging)	logging.properties

  logback-spring.xml：由 SpringBoot 解析日志配置，可以使用： 等 SpringBoot 配置信息。

  **logback.xml：**直接被日志框架识别了。

  SpringBoot记录日志

  SpringBoot已经帮我们配置好了日志

  Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
   
      @Test
      void contextLoads() 
          logger.trace("trace日志输出......");
          logger.debug("debug日志输出......");
          logger.info("info日志输出......");
          logger.warn("warn日志输出......");
          logger.error("error日志输出......");
      
  

  Springboot默认使用的info级别的，没有指定级别就用默认的级别（root级别）

  logger.info("info日志输出......");
  logger.warn("warn日志输出......");
  logger.error("error日志输出......");
  

  定日志级别方式在配置文件中配置

  #调整日志的输出级别
  logging.level.com=trace
  

  指定日志输出的文件和路径

  #不指定路径的情况下将日志打印在当前项目下,也可以带着文件的全路径
  logging.file.name=E:/springboot.log
  #指定日志文件路径
  logging.file.path=/springboot/spring.log
  

  

  日志输出的格式

  #在控制台输出日志的格式
  logging.pattern.console=%dyyyy-MM-dd [%thread] %-5level %logger50 - %msg%n
  #在日志文件中输出的日志格式
  logging.pattern.file=%dyyyy-MM-dd === [%thread] === %-5level === %logger50 ==== %msg%n
  

  

  

      日志输出格式：
  		%d表示日期时间，
  		%thread表示线程名，
  		%-5level：级别从左显示5个字符宽度
  		%logger50 表示logger名字最长50个字符，否则按照句点分割。 
  		%msg：日志消息，
  		%n是换行符
      -->
      %dyyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS [%thread] %-5level %logger50 - %msg%n
  

  Netty的封装

  由于Java提供的日志框架较多，为了便于使用，Netty封装了一套通用的日志系统。

  主要思路是实现了InternalLogger和InternalLoggerFactory，将Logger和LogFactory抽象出来，

  netty默认的InternalLoggerFactory会自己查找当前引入的日志框架，然后使用Factory创建Logger实例。

  InternalLogger

  InternalLogger是一个接口，封装了trace、info、error、debug、warn等方法，用来提供记录日志的方法。

  public interface InternalLogger 
  String name();
  boolean isTraceEnabled();
  void trace(String msg);
  void trace(String format, Object arg);
  void trace(String format, Object argA, Object argB);
  void trace(String format, Object... arguments);
  void trace(String msg, Throwable t);
  void trace(Throwable t);
   ... // 还有debug  info warn error log 
  
  

  AbstractInternalLogger

  AbstractInternalLogger是一个抽象日志类，实现了InternalLogger接口中的部分方法，内部包含name变量，

  主要实现了log的6个方法，其会在内部会根据InternalLogLevel来调用相应的方法，其他方法在AbstractInternalLogger的子类中实现。

  public abstract class AbstractInternalLogger implements InternalLogger, Serializable 
  	private final String name;
      
       public boolean isEnabled(InternalLogLevel level) 
          switch (level) 
          case TRACE:
              return isTraceEnabled();
          case DEBUG:
              return isDebugEnabled();
          case INFO:
              return isInfoEnabled();
          case WARN:
              return isWarnEnabled();
          case ERROR:
              return isErrorEnabled();
          default:
              throw new Error();
          
      
      
      public void log(InternalLogLevel level, String msg, Throwable cause) 
          switch (level) 
          case TRACE:
              trace(msg, cause);
              break;
          case DEBUG:
              debug(msg, cause);
              break;
          case INFO:
              info(msg, cause);
              break;
          case WARN:
              warn(msg, cause);
              break;
          case ERROR:
              error(msg, cause);
              break;
          default:
              throw new Error();
          
      
  
  

  AbstractInternalLogger有5个实现类：

  • CommonsLogger 内部实现了InternalLogger的方法，使用了org.apache.commons.logging.Log logger

  • JdkLogger 内部使用java.util.logging.Logger logger作为实际的日志记录器

  • Log4J2Logger 内部使用org.apache.logging.log4j.Logger logger

  • Log4JLogger 内部使用org.apache.log4j.Logger logger

  • Slf4JLogger 内部使用org.slf4j.Logger logger

    以上这些记录日志类只是内部封装了不同的日志处理的具体框架。

    InternalLogLevel表示日志等级，是一个枚举，TRACE,DEBUG,INFO,WARN,ERROR

  InternalLoggerFactory

  InternalLoggerFactory是一个抽象的类，其子类有 ：

  • CommonsLoggerFactory，

  • JdkLoggerFactory，

  • Log4J2LoggerFactory，

  • Log4JLoggerFactory

  • Slf4JLoggerFactory 。

  每个factory需要实现newInstance方法返回InternalLogger实例。

  //获取默认的Factory
  private static InternalLoggerFactory newDefaultFactory(String name) 
          InternalLoggerFactory f;
          try 
              f = new Slf4JLoggerFactory(true);
              f.newInstance(name).debug("Using SLF4J as the default logging framework");
           catch (Throwable t1) 
              try 
                  f = Log4JLoggerFactory.INSTANCE;
                  f.newInstance(name).debug("Using Log4J as the default logging framework");
               catch (Throwable t2) 
                  f = JdkLoggerFactory.INSTANCE;
                  f.newInstance(name).debug("Using java.util.logging as the default logging framework");
              
          
          return f;
      
  

  Netty使用logback

  1.加入依赖

  <dependency>
      <groupId>ch.qos.logback</groupId>
      <artifactId>logback-classic</artifactId>
      <version>$logback-classic.version</version>
  </dependency>
  

  2.在resources目录加入logback.xml 配置文件

  

  3.netty代码中添加日志功能，

  

  并添加注解@Slf4j即可， 输出的日志如下

  

  Netty中的LoggingHandler

  netty自带一个日志记录的Handler，叫LoggingHandler，这个Handler使用netty的日志框架打印日志，而netty默认 的日志是java的日志框架java logger，而java的日志框架默认级别是INFO级别，所以需要我们在pipeline中加入此Handler，则可以打印netty的运行日志。

  当在客户端和服务端的ChannelInitializer继承类中添加.addLast(“logging”, new LoggingHandler(LogLevel.INFO))这行代码时

  Netty就会以给定的日志级别打印出LoggingHandler中的日志。

  可以对入站\\出站事件进行日志记录，从而方便我们进行问题排查。

  public  class  NettyClientChannelInitializer  extends  ChannelInitializer<SocketChannel>  
  
          //给pipeline设置处理器
          protected  void  initChannel(SocketChannel  channel)  throws  Exception  
                  ChannelPipeline  p  =  channel.pipeline();
                  p.addLast("logging",new  LoggingHandler(LogLevel.INFO));      //Netty自带的日志记录handler，这个handler使用Netty的日志框架打印日志，可以打印Netty的运行日志
                  p.addLast("decoder",  new  StringDecoder(CharsetUtil.UTF_8));      向pipeline加入解码器
                  p.addLast("encoder",  new  StringEncoder(CharsetUtil.UTF_8));      向pipeline加入编码器
                  //找到管道，添加handler
                  p.addLast(new  NettyClientHandler2());
          
  
  
  

  假如现在添加这行代码访问http://127.0.0.1:8007/Action?name=1234510

  19:10:52.089 [nioEventLoopGroup-2-6] INFO io.netty.handler.logging.LoggingHandler - [id: 0x4a9db561, L:/127.0.0.1:8007 - R:/127.0.0.1:53151] REGISTERED
  19:10:52.089 [nioEventLoopGroup-2-6] INFO io.netty.handler.logging.LoggingHandler - [id: 0x4a9db561, L:/127.0.0.1:8007 - R:/127.0.0.1:53151] ACTIVE
  19:10:52.090 [nioEventLoopGroup-2-6] DEBUG com.bihang.seaya.server.handler.SeayaHandler - io.netty.handler.codec.http.DefaultHttpRequest
  19:10:52.090 [nioEventLoopGroup-2-6] DEBUG com.bihang.seaya.server.handler.SeayaHandler - uri/Action?name=1234510
  19:10:52.090 [nioEventLoopGroup-2-6] INFO io.netty.handler.logging.LoggingHandler - [id: 0x4a9db561, L:/127.0.0.1:8007 - R:/127.0.0.1:53151] CLOSE
  19:10:52.090 [nioEventLoopGroup-2-6] INFO io.netty.handler.logging.LoggingHandler - [id: 0x4a9db561, L:/127.0.0.1:8007 ! R:/127.0.0.1:53151] INACTIVE
  19:10:52.090 [nioEventLoopGroup-2-6] INFO io.netty.handler.logging.LoggingHandler - [id: 0x4a9db561, L:/127.0.0.1:8007 ! R:/127.0.0.1:53151] UNREGISTERED
  1234567
  public  class  NettyServerChannelInitializer  extends  ChannelInitializer<SocketChannel>  
  
          //给pipeline设置处理器
          protected  void  initChannel(SocketChannel  channel)  throws  Exception  
                  ChannelPipeline  p  =  channel.pipeline();
                  p.addLast("logging",new  LoggingHandler(LogLevel.INFO));      //Netty自带的日志记录handler，这个handler使用Netty的日志框架打印日志，可以打印Netty的运行日志
                  p.addLast("decoder",  new  StringDecoder(CharsetUtil.UTF_8));      向pipeline加入解码器
                  p.addLast("encoder",  new  StringEncoder(CharsetUtil.UTF_8));      向pipeline加入编码器
                  //找到管道，添加handler
                  p.addLast(new  NettyClientHandler2());
          
  
  
  

  如果没有这行代码的打印信息

  19:15:02.292 [nioEventLoopGroup-2-2] DEBUG com.bihang.seaya.server.handler.SeayaHandler - io.netty.handler.codec.http.DefaultHttpRequest
  19:15:02.292 [nioEventLoopGroup-2-2] DEBUG com.bihang.seaya.server.handler.SeayaHandler - uri/Action?name=1234510
  

  参考文献

  https://blog.csdn.net/qq779247257/article/details/97489053

  https://www.kancloud.cn/ssj234/netty-source/433218

  https://baijiahao.baidu.com/s?id=1699987481329902906&wfr=spider&for=pc

  https://blog.csdn.net/qq_32785495/article/details/118964738

  https://blog.csdn.net/Lemon_MY/article/details/107220008