log4j详细解

1.1. 背景
　　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。
1.2. Log4j简介
　　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。
　 　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。
Log4j有三个主要的组件：
Loggers(记录器)，Appenders (输出源)和Layouts(布局)，这里可简单理解为日志类别，日志要输出的地方和日志以何种形式输出。综合使用这三个组件可以轻松的记录信息的类型和 级别，并可以在运行时控制日志输出的样式和位置。下面对三个组件分别进行说明：
1、 Loggers
　 　Loggers组件在此系统中被分为五个级别：DEBUG、INFO、WARN、ERROR和FATAL。这五个级别是有顺序的，DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL，分别用来指定这条日志信息的重要程度,明白这一点很重要，这里Log4j有一个规则：假设Loggers级别为P，如果在Loggers中发 生了一个级别Q比P高，则可以启动，否则屏蔽掉。
假设你定义的级别是info，那么error和warn的日志可以显示而比他低的debug信息就不显示了。
Java程序举例来说：
　　 ***建立Logger的一个实例，命名为“com.foo”***
　　　Logger　logger = Logger.getLogger("com.foo");
***"com.foo"是实例进行命名，也可以任意***
　　 ***设置logger的级别。通常不在程序中设置logger的级别。一般在配置文件中设置。***
　　logger.setLevel(Level.INFO);
　　Logger barlogger = Logger.getLogger("com.foo.Bar");
　　***下面这个请求可用，因为WARN >= INFO***
　　logger.warn("Low fuel level.");
　　***下面这个请求不可用，因为DEBUG < INFO***
　　logger.debug("Starting search for nearest gas station.");
　　***命名为“com.foo.bar”的实例barlogger会继承实例“com.foo”的级别。因此，下面这个请求可用，因为INFO >= INFO***
　　barlogger.info("Located nearest gas station.");
　　***下面这个请求不可用，因为DEBUG < INFO***
　　barlogger.debug("Exiting gas station search");
　　这里“是否可用”的意思是能否输出Logger信息。
　　　　在对Logger实例进行命名时，没有限制，可以取任意自己感兴趣的名字。一般情况下建议以类的所在位置来命名Logger实例，这是目前来讲比较有效的Logger命名方式。这样可以使得每个类建立自己的日志信息，便于管理。比如：
　　static Logger logger = Logger.getLogger(ClientWithLog4j.class.getName());
2、Appenders
　　禁用与使用日志请求只是Log4j其中的一个小小的地方，Log4j日志系统允许把日志输出到不同的地方，如控制台（Console）、文件（Files）、根据天数或者文件大小产生新的文件、以流的形式发送到其它地方等等。
　　
　　其语法表示为：
　　
　　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）
　　
　　配置时使用方式为：
　　log4j.appender.appenderName = fully.qualified.name.of.appender.class
　　log4j.appender.appenderName.option1 = value1
　　…
log4j.appender.appenderName.option = valueN
　　这样就为日志的输出提供了相当大的便利。
3、Layouts
　 　有时用户希望根据自己的喜好格式化自己的日志输出。Log4j可以在Appenders的后面附加Layouts来完成这个功能。Layouts提供了 四种日志输出样式，如根据HTML样式、自由指定样式、包含日志级别与信息的样式和包含日志时间、线程、类别等信息的样式等等。
　　
　　其语法表示为：
　　
　　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）
　　
　　配置时使用方式为：
　　
　　log4j.appender.appenderName.layout =fully.qualified.name.of.layout.class
　　log4j.appender.appenderName.layout.option1 = value1
　　…
　　log4j.appender.appenderName.layout.option = valueN
4 . Log4j的配置 　
　　以上是从原理方面说明Log4j的使用方法，在具体Java编程使用Log4j可以参照以下示例：
　　1、 建立Logger实例：
　　语法表示：public static Logger getLogger( String name)
　　实际使用：static Logger logger = Logger.getLogger(ServerWithLog4j.class.getName ()) ;
　　2、 读取配置文件：
　　获得了Logger的实例之后，接下来将配置Log4j使用环境：
　　语法表示：
　　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。
　　实际使用：
PropertyConfigurator.configure("ServerWithLog4j.properties");
　　3、 插入日志信息
　　完成了以上连个步骤以后，下面就可以按日志的不同级别插入到你要记录日志的任何地方了。
　　语法表示：
　　Logger.debug(Object message);//调试信息
　　Logger.info(Object message);//一般信息
　　Logger.warn(Object message);//警告信息
　　Logger.error(Object message);//错误信息
　　Logger.fatal(Object message);//致命错误信息
　　实际使用：logger.info("ServerSocket before accept: " + server);

5. 配置过程

　在实际编程时，要使Log4j真正在系统中运行事先还要对配置文件进行定义。定义步骤就是对Logger、Appender及Layout的分别使用。
Log4j支持两种配置文件格式，一种是XML格式的文件，一种是java properties（key=value）【Java特性文件（键=值）】。下面我们介绍使用Java特性文件做为配置文件的方法
具体如下：
　　
　　1、配置根Logger，其语法为：
　　log4j.rootLogger = [ level ] , appenderName1, appenderName2, …
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:就是指定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。
例如：log4j.rootLogger＝info,A1,B2,C3
　　
　　2、配置日志信息输出目的地，其语法为：
　　log4j.appender.appenderName = fully.qualified.name.of.appender.class //
　　 "fully.qualified.name.of.appender.class" 可以指定下面五个目的地中的一个：
1.org.apache.log4j.ConsoleAppender（控制台）
2.org.apache.log4j.FileAppender（文件）
3.org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender（每天产生一个日志文件）
4.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）
5.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。
实际应用：
　　log4j.appender.A1=org.apache.log4j.ConsoleAppender //这里指定了日志输出的第一个位置A1是控制台ConsoleAppender
　　
　　3、配置日志信息的格式，其语法为：
　　A. log4j.appender.appenderName.layout = fully.qualified.name.of.layout.class
"fully.qualified.name.of.layout.class" 可以指定下面4个格式中的一个：
1.org.apache.log4j.HTMLLayout（以HTML表格形式布局），
　　 2.org.apache.log4j.PatternLayout（可以灵活地指定布局模式），
　　 3.org.apache.log4j.SimpleLayout（包含日志信息的级别和信息字符串），
　　 4.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
实际应用：
　　log4j.appender.A1.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
B. log4j.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，以及在代码中的行数。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"\r\n"，Unix平台为"\n"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。
　　这里上面三个步骤是对前面Log4j组件说明的一个简化；下面给出一个具体配置例子，在程序中可以参照执行：
　　log4j.rootLogger=INFO,A1，B2
　　log4j.appender.A1=org.apache.log4j.ConsoleAppender
　　log4j.appender.A1.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
　　log4j.appender.A1.layout.ConversionPattern=%-4r %-5p %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ssS} %c %m%n
　　根据上面的日志格式，某一个程序的输出结果如下：
　　0　　INFO　2003-06-13 13:23:46968 ClientWithLog4j Client socket: Socket[addr=localhost/127.0.0.1,port=8002,localport=2014]
16　 DEBUG 2003-06-13 13:23:46984 ClientWithLog4j Server says: 'Java server with log4j, Fri Jun 13 13:23:46 CST 2003'
　　16　 DEBUG 2003-06-13 13:23:46984 ClientWithLog4j GOOD
　　16　 DEBUG 2003-06-13 13:23:46984 ClientWithLog4j Server responds: 'Command 'HELLO' not understood.'
　　16　 DEBUG 2003-06-13 13:23:46984 ClientWithLog4j HELP
　　16　 DEBUG 2003-06-13 13:23:46984 ClientWithLog4j Server responds: 'Vocabulary: HELP QUIT'
　　16　 DEBUG 2003-06-13 13:23:46984 ClientWithLog4j QUIT

4. # 当输出信息于回滚文件时
log4j.appender.ROLLING_FILE=org.apache.log4j.RollingFileAppender //指定以文件的方式输出日志
log4j.appender.ROLLING_FILE.Threshold=ERROR
log4j.appender.ROLLING_FILE.File=rolling.log //文件位置,也可以用变量${java.home}、rolling.log
log4j.appender.ROLLING_FILE.Append=true
log4j.appender.ROLLING_FILE.MaxFileSize=10KB //文件最大尺寸
log4j.appender.ROLLING_FILE.MaxBackupIndex=1 //备份数
log4j.appender.ROLLING_FILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.ROLLING_FILE.layout.ConversionPattern=[framework] %d - %c -%-4r [%t] %-5p %c %x - %m%n

6. Log4j比较全面的配置
LOG4J的配置之简单使它遍及于越来越多的应用中了：Log4J配置文件实现了输出到控制台、文件、回滚文件、发送日志邮件、输出到数据库日志表、自定义标签等全套功能。择其一二使用就够用了，
log4j.rootLogger=DEBUG,CONSOLE,A1,im
log4j.addivity.org.apache=true
# 应用于控制台
log4j.appender.CONSOLE=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.Threshold=DEBUG
log4j.appender.CONSOLE.Target=System.out
log4j.appender.CONSOLE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.CONSOLE.layout.ConversionPattern=[framework] %d - %c -%-4r [%t] %-5p %c %x - %m%n
#log4j.appender.CONSOLE.layout.ConversionPattern=[start]%d{DATE}[DATE]%n%p[PRIORITY]%n%x[NDC]%n%t[thread] n%c[CATEGORY]%n%m[MESSAGE]%n%n
#应用于文件
log4j.appender.FILE=org.apache.log4j.FileAppender
log4j.appender.FILE.File=file.log
log4j.appender.FILE.Append=false
log4j.appender.FILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.FILE.layout.ConversionPattern=[framework] %d - %c -%-4r [%t] %-5p %c %x - %m%n
# Use this layout for LogFactor 5 analysis
# 应用于文件回滚
log4j.appender.ROLLING_FILE=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.ROLLING_FILE.Threshold=ERROR
log4j.appender.ROLLING_FILE.File=rolling.log //文件位置,也可以用变量${java.home}、rolling.log
log4j.appender.ROLLING_FILE.Append=true //true:添加 false:覆盖
log4j.appender.ROLLING_FILE.MaxFileSize=10KB //文件最大尺寸
log4j.appender.ROLLING_FILE.MaxBackupIndex=1 //备份数
log4j.appender.ROLLING_FILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.ROLLING_FILE.layout.ConversionPattern=[framework] %d - %c -%-4r [%t] %-5p %c %x - %m%n

#应用于socket
log4j.appender.SOCKET=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.SOCKET.RemoteHost=localhost
log4j.appender.SOCKET.Port=5001
log4j.appender.SOCKET.LocationInfo=true
# Set up for Log Facter 5
log4j.appender.SOCKET.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.SOCET.layout.ConversionPattern=[start]%d{DATE}[DATE]%n%p[PRIORITY]%n%x[NDC]%n%t[thread]%n%c[CATEGORY]%n%m[MESSAGE]%n%n

# Log Factor 5 Appender
log4j.appender.LF5_APPENDER=org.apache.log4j.lf5.LF5Appender
log4j.appender.LF5_APPENDER.MaxNumberOfRecords=2000
# 发送日志给邮件
log4j.appender.MAIL=org.apache.log4j.net.SMTPAppender
log4j.appender.MAIL.Threshold=FATAL
log4j.appender.MAIL.BufferSize=10
log4j.appender.MAIL.From=web@www.wuset.com
log4j.appender.MAIL.SMTPHost=www.wusetu.com
log4j.appender.MAIL.Subject=Log4J Message
log4j.appender.MAIL.To=web@www.wusetu.com
log4j.appender.MAIL.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.MAIL.layout.ConversionPattern=[framework] %d - %c -%-4r [%t] %-5p %c %x - %m%n
# 用于数据库
log4j.appender.DATABASE=org.apache.log4j.jdbc.JDBCAppender
log4j.appender.DATABASE.URL=jdbc:mysql://localhost:3306/test
log4j.appender.DATABASE.driver=com.mysql.jdbc.Driver
log4j.appender.DATABASE.user=root
log4j.appender.DATABASE.password=
log4j.appender.DATABASE.sql=INSERT INTO LOG4J (Message) VALUES ('[framework] %d - %c -%-4r [%t] %-5p %c %x - %m%n')
log4j.appender.DATABASE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.DATABASE.layout.ConversionPattern=[framework] %d - %c -%-4r [%t] %-5p %c %x - %m%n

log4j.appender.A1=org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.A1.File=SampleMessages.log4j
log4j.appender.A1.DatePattern=yyyyMMdd-HH'.log4j'
log4j.appender.A1.layout=org.apache.log4j.xml.XMLLayout
#自定义Appender
log4j.appender.im = net.cybercorlin.util.logger.appender.IMAppender
log4j.appender.im.host = mail.cybercorlin.net
log4j.appender.im.username = username
log4j.appender.im.password = password
log4j.appender.im.recipient = corlin@cybercorlin.net
log4j.appender.im.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.im.layout.ConversionPattern =[framework] %d - %c -%-4r [%t] %-5p %c %x - %m%n