log4j源码解析-文件解析

承接前文log4j源码解析，前文主要介绍了log4j的文件加载方式以及Logger对象创建。本文将在此基础上具体看下log4j是如何解析文件并输出我们所常见的日志格式

附例

文件的加载方式，我们就选举log4j.properties作为分析的文件例子，并附上相应的通用配置

log4j.rootLogger=info,stdout,logfile,errorfile

log4j.logger.org.apache=DEBUG
log4j.logger.java.sql.Connection=DEBUG
log4j.logger.java.sql.Statement=DEBUG
log4j.logger.java.sql.PreparedStatement=DEBUG
log4j.logger.java.sql.ResultSet=INFO
log4j.logger.freemarker.core=error

#standout log appender #
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n

#common log appender #
log4j.appender.logfile=org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.logfile.File=../logs/appender-test/info.log
log4j.appender.logfile.append=true
log4j.appender.logfile.encoding=GB18030
log4j.appender.logfile.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.logfile.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n

#error log appender #
log4j.appender.errorfile=org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.errorfile.File=../logs/appender-test/error.log
log4j.appender.errorfile.Threshold=WARN
log4j.appender.errorfile.append=true
log4j.appender.errorfile.encoding=GB18030
log4j.appender.errorfile.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.errorfile.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n

此处不详解，我们直接看源码方面是如何处理，从代码层面来通用理解下上述的配置

OptionConverter

操作log4j配置的主要工具类，所有的读取配置并封装成对象均以此类作为入口，其在LogManager的调用方式为
OptionConverter.selectAndConfigure(url,configuratorClassName,LogManager.getLoggerRepository());
入参作下简单的展示

url - 文件路径

clazz - log4j.configuratorClass属性对应的class,默认为null

hierarchy - log4j的层级管理类，存储log4j的通用配置，默认为Hierarchy类

OptionConverter#selectAndConfigure-解析配置入口

简单看下源码

static public void selectAndConfigure(URL url, String clazz, LoggerRepository hierarchy) {
   Configurator configurator = null;
   String filename = url.getFile();
   //xml格式的文件则采用DOMConfigurator解析类，表明默认采用xml格式的解析方式
   if(clazz == null && filename != null && filename.endsWith(".xml")) {
     clazz = "org.apache.log4j.xml.DOMConfigurator";
   }

   if(clazz != null) {
     LogLog.debug("Preferred configurator class: " + clazz);
     configurator = (Configurator) instantiateByClassName(clazz,
							  Configurator.class,
							  null);
     if(configurator == null) {
   	  LogLog.error("Could not instantiate configurator ["+clazz+"].");
   	  return;
     }
   } else {
	 //最后一种方式则为properties解析方式
     configurator = new PropertyConfigurator();
   }

   configurator.doConfigure(url, hierarchy);
  }

从简单的注释中我们可以得出log4j只支持两种方式的解析方式

1.DOMConfigurator-xml格式的解析器，默认

2.PropertyConfigurator-properties格式的解析器

本文则着重讲解.properties配置文件的解析，即关注PropertyConfigurator解析器

PropertyConfigurator#doConfigure-解析properties配置文件

读取文件的方式就不分析了，很常见的采用Properties类来存储数据，递上重要的逻辑片段代码

public void doConfigure(Properties properties, LoggerRepository hierarchy) {
	repository = hierarchy;
	// 读取log4j.debug配置，值为boolean型，表明内部log是否支持debug模式
    String value = properties.getProperty(LogLog.DEBUG_KEY);
    if(value == null) {
      value = properties.getProperty("log4j.configDebug");
      if(value != null)
	LogLog.warn("[log4j.configDebug] is deprecated. Use [log4j.debug] instead.");
    }
    if(value != null) {
      LogLog.setInternalDebugging(OptionConverter.toBoolean(value, true));
    }

	//读取log4j.reset的boolean值，true代表使用默认的配置
    String reset = properties.getProperty(RESET_KEY);
    if (reset != null && OptionConverter.toBoolean(reset, false)) {
          hierarchy.resetConfiguration();
    }

	//log4j.threshold阈值配置，也就是告警级别配置
    String thresholdStr = OptionConverter.findAndSubst(THRESHOLD_PREFIX,
						       properties);
    if(thresholdStr != null) {
      hierarchy.setThreshold(OptionConverter.toLevel(thresholdStr,
						     (Level) Level.ALL));
      LogLog.debug("Hierarchy threshold set to ["+hierarchy.getThreshold()+"].");
    }
    
    // 配置根分类，也就是rootLogger
    configureRootCategory(properties, hierarchy);
    // 配置Logger工厂
    configureLoggerFactory(properties);
    // 解析非root的其他配置
    parseCatsAndRenderers(properties, hierarchy);

    LogLog.debug("Finished configuring.");
    // 清空下缓存
    registry.clear();
  }

按照上面的解析顺序作下备注

1.解析log4j.debug/log4j.configDebug(boolean)

是否让log4j的内部输出源支持debug模式，其实也就是是否调用System.out.println()方法，默认不支持debug模式，支持warn/error模式。(支持System.err.println()方法)

2.解析log4j.reset(boolean)

是否重新设置log4j配置，默认不重新设置(Optional,作用微小)

3.解析log4j.threshold(String)

trace/debug/info/warn/error/fatal配置告警级别，表明对所有的输出源，低于该等级则不输出

4.解析根节点rootLogger

5.解析日志工厂

6.解析非根节点

我们对后三步的操作作下简单的分析，加深我们对通用配置的理解

PropertyConfigurator#configureRootCategory-解析根节点

首先简单的看下里面的操作逻辑

void configureRootCategory(Properties props, LoggerRepository hierarchy) {
    // log4j.rootLogger或者log4j.rootCategory,支持${}系统变量取值
    String effectiveFrefix = ROOT_LOGGER_PREFIX;
    String value = OptionConverter.findAndSubst(ROOT_LOGGER_PREFIX, props);

    if(value == null) {
      value = OptionConverter.findAndSubst(ROOT_CATEGORY_PREFIX, props);
      effectiveFrefix = ROOT_CATEGORY_PREFIX;
    }

    if(value == null)
      LogLog.debug("Could not find root logger information. Is this OK?");
    else {
      Logger root = hierarchy.getRootLogger();
      synchronized(root) {
    // 关键代码
	parseCategory(props, root, effectiveFrefix, INTERNAL_ROOT_NAME, value);
      }
    }
  }

承接上述的关键代码分析，此处的logger参数为rootLogger

/**
 **    This method must work for the root category as well.
   */
  void parseCategory(Properties props, Logger logger, String optionKey,
		     String loggerName, String value) {
    LogLog.debug("Parsing for [" +loggerName +"] with value=[" + value+"].");
    // ,分隔符解析
    StringTokenizer st = new StringTokenizer(value, ",");
    
    if(!(value.startsWith(",") || value.equals(""))) {
    
	    if(!st.hasMoreTokens())
		return;

      String levelStr = st.nextToken();
      LogLog.debug("Level token is [" + levelStr + "].");

      // If the level value is inherited, set category level value to
      // null. We also check that the user has not specified inherited for the
      // root category.
      if(INHERITED.equalsIgnoreCase(levelStr) || 
 	                                  NULL.equalsIgnoreCase(levelStr)) {
	if(loggerName.equals(INTERNAL_ROOT_NAME)) {
	  LogLog.warn("The root logger cannot be set to null.");
	} else {
	  logger.setLevel(null);
	}
      } else {
	logger.setLevel(OptionConverter.toLevel(levelStr, (Level) Level.DEBUG));
      }
      LogLog.debug("Category " + loggerName + " set to " + logger.getLevel());
    }

    // 删除所有的输出源对象
    logger.removeAllAppenders();

    Appender appender;
    String appenderName;
    while(st.hasMoreTokens()) {
      appenderName = st.nextToken().trim();
      if(appenderName == null || appenderName.equals(","))
	continue;
      LogLog.debug("Parsing appender named "" + appenderName +"".");
      appender = parseAppender(props, appenderName);
      if(appender != null) {
	logger.addAppender(appender);
      }
    }
  }

由以上的代码可以简单的得知log4j.rootLogger对应的配置项为{level},{appenderNames}

1.{level} - 日志等级，设置根日志的日志等级，应用于所有的输出源

2.{appenderNames} - 可配置多个输出源，以,为分隔符。并由此属性解析log4j.appender开头的配置项

再而分析了解下PropertyConfigurator#parseAppender()方法解析输出源，为了防止代码展示过多，我们截取主要的代码片段进行分析

Appender parseAppender(Properties props, String appenderName) {
    ....
    // log4j.appender.{appenderName}
    String prefix = APPENDER_PREFIX + appenderName;
    // log4j.appender.{appenderName}.layout
    String layoutPrefix = prefix + ".layout";
	// 首先根据log4j.appender.{appenderName}解析得到Appender对象
    appender = (Appender) OptionConverter.instantiateByKey(props, prefix,
					      org.apache.log4j.Appender.class,
					      null);
    ...

    if(appender instanceof OptionHandler) {
      if(appender.requiresLayout()) {
      // 解析得到Layout对象，代表该输出源的输出格式
	Layout layout = (Layout) OptionConverter.instantiateByKey(props,
								  layoutPrefix,
								  Layout.class,
								  null);
	 ....
	  // 解析log4j.appender.{appenderName}.errorhandler
      final String errorHandlerPrefix = prefix + ".errorhandler";
      String errorHandlerClass = OptionConverter.findAndSubst(errorHandlerPrefix, props);
      if (errorHandlerClass != null) {
    		ErrorHandler eh = (ErrorHandler) OptionConverter.instantiateByKey(props,
					  errorHandlerPrefix,
					  ErrorHandler.class,
					  null);
    		if (eh != null) {
    			  appender.setErrorHandler(eh);
    			  LogLog.debug("Parsing errorhandler options for "" + appenderName +"".");
    			  // 解析ErrorHandler对象
    			  parseErrorHandler(eh, errorHandlerPrefix, props, repository);
    			  ...
    		}
    	  
      }
      ...
    }
    // 解析log4j.appender.{appenderName}.filter配置
    parseAppenderFilters(props, appenderName, appender);
    registryPut(appender);
    return appender;
  }

具体解析的过程就不讲解了，只在此处作下罗列，此处假定appenderName为console

1.log4j.appender.console - 对应的输出源的类名

2.log4j.appender.console.layout - 对应输出源的日志展示类名，通用为log4j.appender.{appenderName}.layout

3.log4j.appender.console.errorhandler-对应输出源的错误信息处理类名

4.log4j.appender.console.filter-输出源过滤类，支持配置多个。格式为log4j.appender.console.filter.{filterName}={filterClass}

5.log4j.appender.console.encoding/threshold-此类的额外参数，其会利用反射的机制调用相应的setter方法进行设置

PropertyConfigurator#configureLoggerFactory-解析日志工厂

解析的为log4j.loggerFactory配置，其可以指定logger工厂的实现类，默认为DefaultCategoryFactory，其内部就一个方法makeNewLoggerInstance()用于创建日志类Logger。用户可自定义实现

PropertyConfigurator#parseCatsAndRenderers-解析非根节点

解析的为log4j.logger/log4j.category/log4j.additivity/log4j.renderer/log4j.throwableRenderer配置，具体解析读者可自行分析，此处作下总结

1.log4j.logger/log4j.category以此为开头的配置，其会解析为Logger对象，方式与log4j.rootLogger配置一致，多用于对指定的类进行特定级别的输出，默认继承根Logger对象的输出源配置

2.log4j.additivity以此开头的配置，表明对特定的Logger对象只输出自己所拥有的Appenders，不采用根Logger对象的Appenders

3.log4j.renderer/log4j.throwableRenderer开头的配置，前者主要配置对普通输出信息的渲染处理，后者对异常信息的渲染处理。默认均有实现，一般不指定

4.对输出源的日志级别输出与否比较规则作下总结(以基于com.jing.test.Application类调用info()方法输出举个例子)：

• 首先判断是否>=log4j.threshold属性指定的日志级别Level，如果不满足，则不输出，反之继续往下走。eg.log4j.threshold=WARN则输出源无法输出

• 然后根据loggerName获取log4j.category/log4j.logger对应的Level（如果loggerName以.分隔，则当前loggerName找不到会向父级获取，没定义则应用rootLogger），判断是否>=Level，否则不输出，反之继续往下走
  eg. 比如定义了log4j.logger.com.jing.test=INFO，但没定义log4j.logger.com.jing.test.Application则其会应用com.jing.test中的Level，即Level=INFO

• 最后获取输出源Appender指定的日志级别Level，即${appenderName}.Threshold属性，如果>=指定的Level，则进行输出，反之不输出

总结

见本文的分析，通过源码加深我们对配置的理解，心中多一份踏实