Java日志介绍(3)-Logback

Logback 继承自Log4j，它建立在有十年工业经验的日志系统之上。它比其它所有的日志系统更快并且更小，包含了许多独特并且有用的特性。logback需和SLF4J配合使用，所以在工程中除了需引入Logback的jar包，还需引入SLF4J的jar包；文中所使用到的软件版本：Java 1.8.0_191、logback 1.2.3、slf4j 1.7.29。

1、配置

1.1、加载配置

Logback能够在初始化期间自动查找配置文件进行配置；按照优先级查找配置文件直到找到，优先级如下：

1、查找系统属性logback.configurationFile对应的配置文件
2、在classpath下查找logback-test.xml
3、在classpath下查找logback.groovy
4、在classpath下查找logback.xml
5、通过JDK提供的ServiceLoader工具在类路径下寻找文件META-INFO/services/ch.qos.logback.classic.spi.Configurator，该文件的内容为实现了Configurator接口的实现类的全限定类名
6、如果以上都没有成功，logback会通过BasicConfigurator为自己进行配置，并且日志将会全部在控制台打印出来。

1.2、自动更新配置

在<configuration>标签上添加 scan=true属性，可以让Logback自动定期扫描配置文件；默认一分钟扫描一次配置文件，<configuration> 标签上的 scanPeriod 属性可以指定扫描周期。扫描周期的时间单位可以是毫秒、秒、分钟或者小时。

<configuration scan="true" scanPeriod="30 seconds">
   
</configuration>

2、Appenders

2.1、ConsoleAppender

<appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
  <encoder>
    <pattern>%d %-5level [%thread] %logger[%L] -> %m%n</pattern>
  </encoder>
</appender>

输出日志到控制台，有如下常用参数：

name 输出目的地名称
target SYSTEM_OUT或SYSTEM_ERR，默认为SYSTEM_OUT
encoder encoder是处于Appender与Layout之间的一个中间层，它将日志事件转换为字节数组，并将字节数组写入到一个OutputStream中
withJansi 是否显示彩色代码，默认为false

2.2、FileAppender

<appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.FileAppender">
  <file>D:/temp/aa.log</file>
  <encoder>
    <pattern>%d %-5level [%thread] %logger[%L] -> %m%n</pattern>
  </encoder>
</appender>

输出日志到文件，有如下常用参数：

name 输出目的地名称
append 日志是否追加到文件里，默认为true
encoder encoder是处于Appender与Layout之间的一个中间层，它将日志事件转换为字节数组，并将字节数组写入到一个OutputStream中
file 日志文件名
prudent 是否严格模式，默认为false；严格模式下写日志速度较慢
immediateFlush 日志事件是否被立即刷新到底层的输出流，默认为true；设为true可以提高吞吐率

2.2、RollingFileAppender

轮转日志文件输出日志，有如下常用参数：

name 输出目的地名称
append 日志是否追加到文件里，默认为true
encoder encoder是处于Appender与Layout之间的一个中间层，它将日志事件转换为字节数组，并将字节数组写入到一个OutputStream中
file 日志文件名
prudent 是否严格模式，默认为false；严格模式下写日志速度较慢
rollingPolicy 当轮转发生时，指定RollingFileAppender的行为
triggeringPolicy 告诉RollingFileAppender什么时候发生轮转行为

2.2.1、TimeBasedRollingPolicy

<!-- 按天轮训 ,保存10天的历史记录，总的最大大小为 3GB-->
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
    <fileNamePattern>D:/temp/bb.%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern>
    <maxHistory>10</maxHistory>
    <totalSizeCap>3GB</totalSizeCap>
</rollingPolicy>

TimeBasedRollingPolicy基于时间来定义轮转策略，它既负责轮转的行为，也负责触发轮转。有如下参数：

fileNamePattern 必选参数，定义了轮转时得文件名，需加上表示日期的参数%d，格式需符合java.text.SimpleDateFormat；如果以.gz或者.zip结尾，则启动文件自动压缩
maxHistory 最多的归档文件数量
totalSizeCap 控制所有归档文件总的大小。当达到这个大小后，旧的归档文件将会被异步的删除。使用这个属性时需要设置maxHistory属性，maxHistory会被作为第一条件，该属性作为第二条件
cleanHistoryOnStart 如果设置为true，appender启动的时候，归档文件将会被删除。默认的值为 false

2.2.2、SizeAndTimeBasedRollingPolicy

<!-- 按天及日志文件大小轮训 ,保存10个文件历史记录，总的最大大小为 3GB-->
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
    <fileNamePattern>D:/temp/bb.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
    <maxFileSize>200MB</maxFileSize>
    <maxHistory>10</maxHistory>
    <totalSizeCap>3GB</totalSizeCap>
</rollingPolicy>

SizeAndTimeBasedRollingPolicy基于大小及时间来定义轮转策略，它既负责轮转的行为，也负责触发轮转。有如下参数：

fileNamePattern 必选参数，定义了轮转时得文件名，需加上表示日期的%d参数及表示序号的%i参数，日期格式需符合java.text.SimpleDateFormat，序号从0开始；如果以.gz或者.zip结尾，则启动文件自动压缩
maxFileSize 日志文件达到了maxFileSize指定的大小，会进行归档
maxHistory 最多的归档文件数量
totalSizeCap 控制所有归档文件总的大小。当达到这个大小后，旧的归档文件将会被异步的删除。使用这个属性时需要设置maxHistory属性，maxHistory会被作为第一条件，该属性作为第二条件
cleanHistoryOnStart 如果设置为true，appender启动的时候，归档文件将会被删除。默认的值为 false

2.2.3、SizeAndTimeBasedRollingPolicy

<!--归档日志文件个数为5，依次为bb.1.log,...,bb.5.log-->
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.FixedWindowRollingPolicy">
    <fileNamePattern>D:/temp/bb.%i.log</fileNamePattern>
    <minIndex>1</minIndex>
    <maxIndex>5</maxIndex>
</rollingPolicy>

SizeAndTimeBasedRollingPolicy基于固定窗口算法重命名日志文件，它只负责轮转的行为。有如下参数：

fileNamePattern 必选参数，定义了轮转时得文件名，需加上表示序号的%i参数，序号从0开始；如果以.gz或者.zip结尾，则启动文件自动压缩
minIndex 表示窗口索引的下界
maxIndex 表示窗口索引的上界

2.2.4、SizeBasedTriggeringPolicy

<!--日志文件达到5M就行归档-->
<triggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeBasedTriggeringPolicy">
    <maxFileSize>5MB</maxFileSize>
</triggeringPolicy>

SizeBasedTriggeringPolicy基于文件大小的触发器，它只负责触发轮转。有如下参数：

maxFileSize 日志文件达到了maxFileSize指定的大小，会进行归档

3、Layouts

logback提供了PatternLayout、HTMLLayout、XMLLayout等等，这里着重介绍PatternLayout。

<pattern>%d %-5level [%thread] %logger[%L] -> %m%n</pattern>

PatternLayout通过参数来格式化日志信息，与log4j 1.x中的用法很类似：

d{pattern}、date{pattern}、d{pattern, timezone}、date{pattern, timezone} 输出日志记录事件的日期，可以在其后指定格式；如：%d{dd MMM yyyy HH:mm:ss,SSS}，输出类似：02 Nov 2012 14:34:02,781
p、le、level 输出日志记录事件的优先级
t、thread 输出生成日志记录事件的线程的名称
c{length}、lo{length}、logger{length} 输出日志记录事件的类别；后面可以给出精度，如类别为"org.apache.commons.Foo"；%c{1}将输出"Foo"，%c{1.}将输出"o.a.c.Foo"
C{length}、class{length} 输出发出日志记录请求的调用方的完全限定类名称；后面可以给出精度，与c{precision}类似。
M、method 输出发出日志记录请求的方法名称。该操作代价较高，可能会影响性，小心使用。
F、file 输出发出日志记录请求的文件名。该操作代价较高，可能会影响性，小心使用。
L、line 输出发出日志记录请求的文件行号。该操作代价较高，可能会影响性，小心使用。
m、msg、message 输出应用程序提供的消息
n 输出与平台相关的行分隔符，Windows平台为 ，Unix平台为
X{key:-defaultVal}、mdc{key:-defaultVal}用于输出与生成日志记录事件的线程关联的MDC(嵌套诊断上下文)。如%MDC{userid:-admin},-后面表示默认值。

4、Filters

Filters用来确定日志是否被输出。通常情况下，过滤器的逻辑由两个正交的部分组成，onMatch/onMismatch的检验。onMatch：匹配过滤器时执行的动作，onMismatch：不匹配过滤器时执行的动作；这两个参数的值可以为： ACCEPT、DENY 或NEUTRAL。ACCEPT表示输出日志；DENY表示不输出日志；NEUTRAL一般用于多个过滤器中，表示执行下一个过滤器。

在多个过滤器一起使用时：
如果一个过滤器配置为onMatch="ACCEPT"(或onMismatch="ACCEPT")，并且日志消息匹配onMatch(或匹配onMismatch)，则输出该日志消息并忽略后面的过滤器；
如果一个过滤器配置为onMatch="DENY"(或onMismatch="DENY")，并且日志消息匹配onMatch(或匹配onMismatch)，则不输出该日志消息并忽略后面的过滤器；
如果一个过滤器配置为onMatch="NEUTRAL"(或onMismatch="NEUTRAL")，并且日志消息匹配onMatch(或匹配onMismatch)，则继续执行后面的过滤器。

4.1、LevelFilter

日志级别过滤器，判断日志级别是否与配置的级别相等。

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

4.2、ThresholdFilter

阈值过滤器，输出日志级别是否大于等于配置的日志。

<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
  <level>INFO</level>
</filter>

 这两个过滤器比较简单，还有其他一些较复杂的过滤器：GEventEvaluator、JaninoEventEvaluator等等，这里就不介绍了，可以参考官方文档：http://logback.qos.ch/manual/filters.html

5、实际使用

5.1、配置文件logback.xml

该文件放到src或src/main/resources(spring boot工程)下即可。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration debug="false">
    <timestamp key="bySecond" datePattern="yyyyMMddHHmmss" />
    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
          <level>INFO</level>
        </filter>
        
        <encoder>
            <pattern>[logback]%d %-5level [%thread] %logger[%L] -> %m%n</pattern>
        </encoder>
    </appender>
    <appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.FileAppender">
        <file>D:/temp/aa-${bySecond}.log</file>
        <encoder>
            <pattern>%d %-5level [%thread] %logger[%L] -> %m%n</pattern>
        </encoder>
        <immediateFlush>true</immediateFlush>
    </appender>
    
    <appender name="RollingFILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
       <file>D:/temp/bb.log</file>
       
       <!-- 按天轮训 ,保存10天的历史记录，总的最大大小为 3GB-->
       <!-- rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <fileNamePattern>D:/temp/bb.%d{yyyy-MM-dd}.log.gz</fileNamePattern>
            <maxHistory>10</maxHistory>
            <totalSizeCap>3GB</totalSizeCap>
        </rollingPolicy-->
        
        <!-- 按天及日志文件大小轮训 ,保存10个文件历史记录，总的最大大小为 3GB-->
        <!-- rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
            <fileNamePattern>D:/temp/bb.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
            <maxFileSize>3KB</maxFileSize>
            <maxHistory>10</maxHistory>
            <totalSizeCap>3GB</totalSizeCap>
        </rollingPolicy-->
        
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.FixedWindowRollingPolicy">
            <fileNamePattern>D:/temp/bb.%i.log</fileNamePattern>
            <minIndex>1</minIndex>
            <maxIndex>3</maxIndex>
        </rollingPolicy>
        <triggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeBasedTriggeringPolicy">
            <maxFileSize>3KB</maxFileSize>
        </triggeringPolicy>
       <encoder>
            <pattern>%d %-5level [%thread] %logger[%L] -> %m%n</pattern>
       </encoder>
    </appender>

    <root level="info">
        <appender-ref ref="STDOUT" />
        <appender-ref ref="FILE" />
        <appender-ref ref="RollingFILE" />
    </root>

</configuration>

5.2、代码例子

package com.inspur.demo.log;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;


/**
 * Logback使用示例
 */
public class LogbackCase {
    public static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LogbackCase.class);
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        logger.debug("This is debug message.");
        logger.warn("This is warn message.");
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            logger.info("This is info message:" + i);
        }
    }
}

运行代码可以看到控制台及相关的文件中生成了日志消息。