java 日志体系（三）log4j从入门到详解

java 日志体系（三）log4j从入门到详解

一、Log4j 简介

在应用程序中添加日志记录总的来说基于三个目的：

• 监视代码中变量的变化情况，周期性的记录到文件中供其他应用进行统计分析工作；
• 跟踪代码运行时轨迹，作为日后审计的依据；
• 担当集成开发环境中的调试器的作用，向文件或控制台打印代码的调试信息。

最普通的做法就是在代码中嵌入许多的打印语句，这些打印语句可以输出到控制台或文件中，比较好的做法就是构造一个日志操作类来封装此类操作，而不是让一系列的打印语句充斥了代码的主体。

在强调可重用组件开发的今天，除了自己从头到尾开发一个可重用的日志操作类外，Apache 为我们提供了一个强有力的日志操作包 Log4j。

官方站点：http://logging.apache.org/log4j/1.2/manual.html

Log4j 是 Apache 的一个开放源代码项目，通过使用 Log4j，我们可以控制日志信息输送的目的地是控制台、文件、GUI组件、甚至是套接口服务器、NT的事件记录器、UNIX Syslog守护进程等；我们也可以控制每一条日志的输出格式；通过定义每一条日志信息的级别，我们能够更加细致地控制日志的生成过程。最令人感兴趣的就是，这些可以通过一个配置文件来灵活地进行配置，而不需要修改应用的代码。

此外，通过 Log4j 其他语言接口，您可以在 C、C+ +、.Net、PL/SQL 程序中使用 Log4j，其语法和用法与在 Java 程序中一样，使得多语言分布式系统得到一个统一一致的日志组件模块。而且，通过使用各种第三方扩展，您可以很方便地将 Log4j 集成到 J2EE、JINI 甚至是 SNMP 应用中。

二、简单使用

(1) 引入 maven 依赖

<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency>

(2) 使用

@Test
public void test() {
    Logger logger = Logger.getLogger(Log4jTest1.class);
    logger.debug("log4j log");
}

(3) 编写配置文件

在类路径下（src 文件夹下）创建 log4j.properties 文件，配置文件 log4j.properties 内容如下:

log4j.rootLogger=INFO, stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.Target=System.out
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.TTCCLayout

(4) 输出结果

[main] INFO com.github.binarylei.log4j.Log4jTest1 - log4j log

三、Log4j 构成

通过配置文件可知，我们需要配置 3 个方面的内容：

1. 根目录（级别和目的地）；
2. 目的地（控制台、文件等等）；
3. 输出样式。

下面我们来看看 Log4J 的类图：

• Logger - 日志写出器，供程序员输出日志信息
• Appender - 日志目的地，把格式化好的日志信息输出到指定的地方去
  • ConsoleAppender - 目的地为控制台的 Appender
  • FileAppender - 目的地为文件的 Appender
  • RollingFileAppender - 目的地为大小受限的文件的 Appender
• Layout - 日志格式化器，用来把程序员的 logging request 格式化成字符串
  • PatternLayout - 用指定的 pattern 格式化 logging request 的 Layout

四、Log4j 使用方法

Log4j 由三个重要的组件构成：日志信息的优先级，日志信息的输出目的地，日志信息的输出格式。日志信息的优先级从高到低有 ERROR、WARN、 INFO、DEBUG，分别用来指定这条日志信息的重要程度；日志信息的输出目的地指定了日志将打印到控制台还是文件中；而输出格式则控制了日志信息的显示内容。

4.1 properties 配置文件详解

其实您也可以完全不使用配置文件，而是在代码中配置 Log4 j环境。但是，使用配置文件将使您的应用程序更加灵活。Log4j 支持两种配置文件格式，Log4j 支持两种配置文件格式，一种是 XML 格式的文件，一种是 properties（key=value）文件。下面我们介绍使用 properties 文件做为配置文件的方法：

4.1.1 配置根 Logger

log4j.rootLogger = level,appenderName1,appenderName2

其中，level 是日志记录的优先级，分为 OFF、FATAL、ERROR、WARN、INFO、DEBUG、ALL 或者您定义的级别。Log4j 建议只使用四个级别，优先级从高到低分别是 ERROR、WARN、INFO、DEBUG。通过在这里定义的级别，您可以控制到应用程序中相应级别的日志信息的开关。比如在这里定义了 INFO 级别，则应用程序中所有 DEBUG 级别的日志信息将不被打印出来。 appenderName 就是指 B 日志信息输出到哪个地方。您可以同时指定多个输出目的地。优先级：ALL < DEBUG < INFO <WARN < ERROR < FATAL < OFF

4.1.2 配置日志信息输出目的地 Appender

log4j.appender.appenderName = Log4j提供的appender类
log4j.appender.appenderName.属性名 = 属性值
log4j.appender.appenderName.属性名 = 属性值

其中，Log4j 提供的 appender 有以下几种：

• org.apache.log4j.ConsoleAppender（控制台），
• org.apache.log4j.FileAppender（文件），
• org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender（每天产生一个日志文件），
• org.apache.log4j.RollingFileAppender（文件大小到达指定尺寸的时候产生一个新的文件），
• org.apache.log4j.WriterAppender（将日志信息以流格式发送到任意指定的地方）

1) ConsoleAppender 选项

Threshold=WARN:指定日志消息的输出最低层次。
ImmediateFlush=true:默认值是true,意谓着所有的消息都会被立即输出。
Target=System.err：默认情况下是：System.out,指定输出控制台

2) FileAppender 选项

Threshold=WARN:指定日志消息的输出最低层次。
ImmediateFlush=true:默认值是true,意谓着所有的消息都会被立即输出。
File=mylog.txt:指定消息输出到mylog.txt文件。
Append=false:默认值是true,即将消息增加到指定文件中，false指将消息覆盖指定的文件内容。

3) DailyRollingFileAppender 选项

Threshold=WARN:指定日志消息的输出最低层次。
ImmediateFlush=true:默认值是true,意谓着所有的消息都会被立即输出。
File=mylog.txt:指定消息输出到mylog.txt文件。
Append=false:默认值是true,即将消息增加到指定文件中，false指将消息覆盖指定的文件内容。
DatePattern=''.''yyyy-ww:每周滚动一次文件，即每周产生一个新的文件。

当然也可以指定按月、周、天、时和分。即对应的格式如下：

1)''.''yyyy-MM: 每月
2)''.''yyyy-ww: 每周
3)''.''yyyy-MM-dd: 每天
4)''.''yyyy-MM-dd-a: 每天两次
5)''.''yyyy-MM-dd-HH: 每小时
6)''.''yyyy-MM-dd-HH-mm: 每分钟

4) RollingFileAppender 选项

Threshold=WARN:指定日志消息的输出最低层次。
ImmediateFlush=true:默认值是true,意谓着所有的消息都会被立即输出。
File=mylog.txt:指定消息输出到mylog.txt文件。
Append=false:默认值是true,即将消息增加到指定文件中，false指将消息覆盖指定的文件内容。
MaxFileSize=100KB: 后缀可以是KB, MB 或者是 GB. 在日志文件到达该大小时，将会自动滚动，即将原来的内容移到 mylog.log.1 文件。
MaxBackupIndex=2:指定可以产生的滚动文件的最大数。

4.1.3 配置日志信息的格式（布局）

log4j.appender.appenderName.layout = Log4j提供的layout类
log4j.appender.appenderName.layout.属性 = 值
log4j.appender.appenderName.layout.属性 = 值

其中，Log4j 提供的 layout 有以下几种：

• org.apache.log4j.HTMLLayout（以HTML表格形式布局），
• org.apache.log4j.PatternLayout（可以灵活地指定布局模式），
• org.apache.log4j.SimpleLayout（包含日志信息的级别和信息字符串），
• org.apache.log4j.TTCCLayout（包含日志产生的时间、线程、类别等等信息）

1) HTMLLayout选项

LocationInfo=true:默认值是false,输出java文件名称和行号
Title=my app file: 默认值是 Log4J Log Messages.

2) PatternLayout选项

ConversionPattern=%m%n :指定怎样格式化指定的消息。

3) XMLLayout选项

LocationInfo=true:默认值是 false,输出 java 文件和行号

Log4J采用类似C语言中的printf函数的打印格式格式化日志信息，打印参数如下：

og4j.appender.A1.layout.ConversionPattern=%-4r %-5p %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ssS} %c %m%n
这里需要说明的就是日志信息格式中几个符号所代表的含义：

-X号: X信息输出时左对齐；
%p: 输出日志信息优先级，即DEBUG，INFO，WARN，ERROR，FATAL,
%d: 输出日志时间点的日期或时间，默认格式为ISO8601，也可以在其后指定格式，
比如：%d{yyy MMM dd HH:mm:ss,SSS}，输出类似：2002年10月18日 22：10：28，921
%r: 输出自应用启动到输出该log信息耗费的毫秒数
%c: 输出日志信息所属的类目，通常就是所在类的全名
%t: 输出产生该日志事件的线程名
%l: 输出日志事件的发生位置，相当于%C.%M(%F:%L)的组合,包括类目名、发生的线程，以及行数。
举例：Testlog4.main(TestLog4.java:10)
%x: 输出和当前线程相关联的NDC(嵌套诊断环境)，尤其用到像java servlets这样的多客户多线程的应用中。
%%: 输出一个"%"字符
%F: 输出日志消息产生时所在的文件名称
%L: 输出代码中的行号
%m: 输出代码中指定的消息,产生的日志具体信息
%n: 输出一个回车换行符，Windows平台为" "，Unix平台为" "输出日志信息换行

可以在%与模式字符之间加上修饰符来控制其最小宽度、最大宽度、和文本的对齐方式。如：

1)%20c：指定输出category的名称，最小的宽度是20，如果category的名称小于20的话，默认的情况下右对齐。
2)%-20c:指定输出category的名称，最小的宽度是20，如果category的名称小于20的话，"-"号指定左对齐。
3)%.30c:指定输出category的名称，最大的宽度是30，如果category的名称大于30的话，就会将左边多出的字符截掉，但小于30的话也不会有空格。
4)%20.30c:如果category的名称小于20就补空格，并且右对齐，如果其名称长于30字符，就从左边交远销出的字符截掉

4.2 XML 配置文件详解

xml格式的log4j配置文件需要使用org.apache.log4j.html.DOMConfigurator.configure()方法来读入。对xml文件的语法定义可以在log4j的发布包中找到：org/apache/log4j/xml/log4j.dtd。
log4j的xml配置文件的树状结构如下所示，注意下图只显示了常用的部分。

xml declaration and dtd
|
log4j:configuration
|
+-- appender (name, class)
| |
| +-- param (name, value)
| +-- layout (class)
| |
| +-- param (name, value)
+-- logger (name, additivity)
| |
| +-- level (class, value)
| | |
| | +-- param (name, value)
| +-- appender-ref (ref)
+-- root
|
+-- param (name, class)
+-- level
| |
| +-- param (name, value)
+-- appender-ref (ref)

xml 配置文件的头部包括两个部分：xml 声明和 dtd 声明，不多介绍。头部的格式如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE log4j:configuration SYSTEM "log4j.dtd">

log4j:configuration (root element)
	xmlns:log4j [#FIXED attribute]
	定义log4j的名字空间，取定值"http://jakarta.apache.org/log4j/"
appender [* child] : 一个appender子元素定义一个日志输出目的地
logger [* child] : 一个logger子元素定义一个日志写出器
root [? child] : root子元素定义了root logger

appender元素定义一个日志输出目的地。
name [#REQUIRED attribute] : 定义appender的名字，以便被后文引用
class [#REQUIRED attribute] : 定义appender对象所属的类的全名
param [* child] : 创建appender对象时传递给类构造方法的参数
layout [? child] : 该appender使用的layout对象

layout元素定义与某一个appender相联系的日志格式化器。
class [#REQUIRED attribute] : 定义layout对象所属的类的全名
param [* child] : 创建layout对象时传递给类构造方法的参数

logger元素定义一个日志输出器。
name [#REQUIRED attribute] : 定义logger的名字，以便被后文引用
additivity [#ENUM attribute] : 取值为"true"（默认）或者"false"，是否继承父logger的属性
level [? child] : 定义该logger的日志级别
appender-ref [* child] : 定义该logger的输出目的地

root元素定义根日志输出器root logger。
param [* child] : 创建root logger对象时传递给类构造方法的参数
level [? child] : 定义root logger的日志级别
appender-ref [* child] : 定义root logger的输出目的地

level元素定义logger对象的日志级别。
class [#IMPLIED attribute] : 定义level对象所属的类，默认情况下是"org.apache.log4j.Level类
value [#REQUIRED attribute] : 为level对象赋值。可能的取值从小到大依次为"all"、"debug"、"info"、"warn"、"error"、"fatal"和"off"。当值为"off"时表示没有任何日志信息被输出
param [* child] : 创建level对象时传递给类构造方法的参数

appender-ref元素引用一个appender元素的名字，为logger对象增加一个appender。
ref [#REQUIRED attribute] : 一个appender元素的名字的引用
appender-ref元素没有子元素

param元素在创建对象时为类的构造方法提供参数。
它可以成为appender、layout、filter、errorHandler、level、categoryFactory和root等元素的子元素。
name and value [#REQUIRED attributes] : 提供参数的一组名值对
param元素没有子元素

在 xml 文件中配置 appender 和 layout
创建不同的 Appender 对象或者不同的 Layout 对象要调用不同的构造方法。可以使用 param 子元素来设定不同的参数值。

创建 ConsoleAppender 对象

ConsoleAppender 的构造方法不接受其它的参数。

<appender name="console.log" class="org.apache.log4j.ConsoleAppender">
	<layout ... >
	... ...
	</layout>
</appender>

创建FileAppender对象
可以为FileAppender类的构造方法传递两个参数：File表示日志文件名；Append表示如文件已存在，是否把日志追加到文件尾部，可能取值为"true"和"false"（默认）。

<appender name="file.log" class="org.apache.log4j.FileAppender">
	<param name="File" value="/tmp/log.txt" />
	<param name="Append" value="false" />
	<layout ... >
		... ...
	</layout>
</appender>

创建RollingFileAppender对象
除了File和Append以外，还可以为RollingFileAppender类的构造方法传递两个参数：MaxBackupIndex备份日志文件的个数（默认是1个）；MaxFileSize表示日志文件允许的最大字节数（默认是10M）。 :.

<appender
name="rollingFile.log" class="org.apache.log4j.RollingFileAppender">
	<param name="File" value="/tmp/rollingLog.txt" />
	<param name="Append" value="false" />
	<param name="MaxBackupIndex" value="2" />
	<param name="MaxFileSize" value="1024" />
	<layout ... >
		... ...
	</layout>
</appender>

创建PatternLayout对象
可以为PatternLayout类的构造方法传递参数ConversionPattern。 :.

<layout class="org.apache.log4j.PatternLayout">
	<param name="Conversion" value="%d [%t] %p - %m%n" />
</layout>

4.3 properties比较详细的例子

log4j.rootLogger=INFO,consoleAppender,logfile,MAIL
log4j.addivity.org.apache=true
#ConsoleAppender，控制台输出
#FileAppender，文件日志输出
#SMTPAppender，发邮件输出日志
#SocketAppender，Socket日志
#NTEventLogAppender，Window NT日志
#SyslogAppender，
#JMSAppender，
#AsyncAppender，
#NullAppender
#文件输出：RollingFileAppender
#log4j.rootLogger = INFO,logfile
log4j.appender.logfile = org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.logfile.Threshold = INFO
# 输出以上的INFO信息
log4j.appender.logfile.File = INFO_log.html
#保存log文件路径

log4j.appender.logfile.Append = true
# 默认为true，添加到末尾，false在每次启动时进行覆盖
log4j.appender.logfile.MaxFileSize = 1MB
# 一个log文件的大小，超过这个大小就又会生成1个日志 # KB ，MB，GB
log4j.appender.logfile.MaxBackupIndex = 3
# 最多保存3个文件备份
log4j.appender.logfile.layout = org.apache.log4j.HTMLLayout
# 输出文件的格式
log4j.appender.logfile.layout.LocationInfo = true
#是否显示类名和行数
log4j.appender.logfile.layout.Title =title:u63d0u9192u60a8uff1au7cfbu7edfu53d1u751fu4e86u4e25u91cdu9519u8bef
#html页面的 < title >
############################## SampleLayout ####################################
# log4j.appender.logfile.layout = org.apache.log4j.SampleLayout
############################## PatternLayout ###################################
# log4j.appender.logfile.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
# log4j.appender.logfile.layout.ConversionPattern =% d % p [ % c] - % m % n % d
############################## XMLLayout #######################################
# log4j.appender.logfile.layout = org.apache.log4j.XMLLayout
# log4j.appender.logfile.layout.LocationInfo = true #是否显示类名和行数
############################## TTCCLayout ######################################
# log4j.appender.logfile.layout = org.apache.log4j.TTCCLayout
# log4j.appender.logfile.layout.DateFormat = ISO8601
#NULL, RELATIVE, ABSOLUTE, DATE or ISO8601.
# log4j.appender.logfile.layout.TimeZoneID = GMT - 8 : 00
# log4j.appender.logfile.layout.CategoryPrefixing = false ##默认为true 打印类别名
# log4j.appender.logfile.layout.ContextPrinting = false ##默认为true 打印上下文信息
# log4j.appender.logfile.layout.ThreadPrinting = false ##默认为true 打印线程名
# 打印信息如下：
#2007 - 09 - 13 14 : 45 : 39 , 765 [http - 8080 - 1 ] ERROR com.poxool.test.test - error成功关闭链接
###############################################################################
#每天文件的输出：DailyRollingFileAppender
#log4j.rootLogger = INFO,errorlogfile
log4j.appender.errorlogfile = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.errorlogfile.Threshold = ERROR
log4j.appender.errorlogfile.File = ../logs/ERROR_log
log4j.appender.errorlogfile.Append = true
#默认为true，添加到末尾，false在每次启动时进行覆盖
log4j.appender.errorlogfile.ImmediateFlush = true
#直接输出，不进行缓存
# ' . ' yyyy - MM: 每个月更新一个log日志
# ' . ' yyyy - ww: 每个星期更新一个log日志
# ' . ' yyyy - MM - dd: 每天更新一个log日志
# ' . ' yyyy - MM - dd - a: 每天的午夜和正午更新一个log日志
# ' . ' yyyy - MM - dd - HH: 每小时更新一个log日志
# ' . ' yyyy - MM - dd - HH - mm: 每分钟更新一个log日志

log4j.appender.errorlogfile.DatePattern = ' . ' yyyy - MM - dd ' .log '
#文件名称的格式
log4j.appender.errorlogfile.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.errorlogfile.layout.ConversionPattern =%d %p [ %c] - %m %n %d
#控制台输出：
#log4j.rootLogger = INFO,consoleAppender
log4j.appender.consoleAppender = org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.consoleAppender.Threshold = ERROR
log4j.appender.consoleAppender.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.consoleAppender.layout.ConversionPattern =%d %-5p %m %n
log4j.appender.consoleAppender.ImmediateFlush = true
# 直接输出，不进行缓存
log4j.appender.consoleAppender.Target = System.err
# 默认是System.out方式输出
#发送邮件：SMTPAppender
#log4j.rootLogger = INFO,MAIL
log4j.appender.MAIL = org.apache.log4j.net.SMTPAppender
log4j.appender.MAIL.Threshold = INFO
log4j.appender.MAIL.BufferSize = 10
log4j.appender.MAIL.From = yourmail@gmail.com
log4j.appender.MAIL.SMTPHost = smtp.gmail.com
log4j.appender.MAIL.Subject = Log4J Message
log4j.appender.MAIL.To = yourmail@gmail.com
log4j.appender.MAIL.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.MAIL.layout.ConversionPattern =%d - %c -%-4r [%t] %-5p %c %x - %m %n
#数据库：JDBCAppender
log4j.appender.DATABASE = org.apache.log4j.jdbc.JDBCAppender
log4j.appender.DATABASE.URL = jdbc:oracle:thin:@ 210.51 . 173.94 : 1521 :YDB
log4j.appender.DATABASE.driver = oracle.jdbc.driver.OracleDriver
log4j.appender.DATABASE.user = ydbuser
log4j.appender.DATABASE.password = ydbuser
log4j.appender.DATABASE.sql = INSERT INTO A1 (TITLE3) VALUES ( ' %d - %c %-5p %c %x - %m%n ' )
log4j.appender.DATABASE.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.DATABASE.layout.ConversionPattern =% d - % c -%- 4r [ % t] %- 5p % c % x - % m % n
#数据库的链接会有问题，可以重写org.apache.log4j.jdbc.JDBCAppender的getConnection() 使用数据库链接池去得链接，可以避免insert一条就链接一次数据库

4.4 在代码中使用 Log4j

1. 得到记录器

使用Log4j，第一步就是获取日志记录器，这个记录器将负责控制日志信息。其语法为：

public static Logger getLogger( String name)

2. 读取配置文件

当获得了日志记录器之后，第二步将配置 Log4j 环境，其语法为：

BasicConfigurator.configure()： 自动快速地使用缺省 Log4j 环境。
PropertyConfigurator.configure(String configFilename) ：读取使用 Java 的特性文件编写的配置文件。
DOMConfigurator.configure(String filename) ：读取XML形式的配置文件。

4.5 注意事项

Logger 的命名规则
Logger 由一个 String 类的名字识别，logger 的名字是大小写敏感的，且名字之间具有继承的关系，子名有父名作为前缀，用点号.分隔。如：x.y 是 x.y.z 的父亲。

五、Properties 文件实例说明

文件内容如下：

log4j.rootCategory=INFO, stdout , R

log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=[QC] %p [%t] %C.%M(%L) | %m%n

log4j.appender.R=org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.R.File=D:\Tomcat 5.5\logs\qc.log
log4j.appender.R.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.R.layout.ConversionPattern=%d-[TS] %p %t %c - %m%n

log4j.logger.com.neusoft=DEBUG
log4j.logger.com.opensymphony.oscache=ERROR
log4j.logger.net.sf.navigator=ERROR
log4j.logger.org.apache.commons=ERROR
log4j.logger.org.apache.struts=WARN
log4j.logger.org.displaytag=ERROR
log4j.logger.org.springframework=DEBUG
log4j.logger.com.ibatis.db=WARN
log4j.logger.org.hibernate.ps.PreparedStatementCache=WARN
log4j.logger.org.hibernate=DEBUG
log4j.logger.org.logicalcobwebs=WARN

转载自《log4j 从入门到详解》

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每天用心记录一点点。内容也许不重要，但习惯很重要！