玩转mongodb（九）：通过log4jmongo来实现分布式系统的日志统一管理

背景

　　在分布式系统中，我们有多个web app，这些web app可能分别部署在不同的物理服务器上，并且有各自的日志输出。当生产问题来临时，很多时候都需要去各个日志文件中查找可能的异常，相当耗费人力。日志存储多以文本文件形式存在，当有需求需要对日志进行分析挖掘时，这个处理起来也是诸多不便，而且效率低下。

　　为了方便对这些日志进行统一管理和分析，我们可以将日志统一输出到指定的数据库系统中，再由日志分析系统去管理。由于这里是mongodb的篇章，所以主观上以mongodb来做日志数据存储；客观上，一是因为它轻便、简单，与log4j整合方便，对系统的侵入性低。二是因为它与大型的关系型数据库相比有很多优势，比如查询快速、bson存储结构利于扩展、免费等。

解决方案

整合mongodb和log4j

1、安装mongodb数据库，并在本地启动，默认端口是27017，详细请参考：玩转mongodb（一）：初识mongodb

2、新建一个maven（maven版本要求3.0以上）工程，选择maven-archetype-quickstart，工程名：log4j2mongo

3、在pom.xml文件中，添加log4j、log4mongo-java、mongo-java-driver三个依赖。具体代码如下：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.manyjar</groupId>
  <artifactId>log4j2mongo</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <name>log4j2mongo</name>
  <url>http://maven.apache.org</url>
  
  <properties>  
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>  
    <junit.version>3.8.1</junit.version>  
    <log4j.version>1.2.17</log4j.version>  
    <log4mongo.version>0.7.4</log4mongo.version>  
    <mongo-java-driver.version>2.8.0</mongo-java-driver.version>  
  </properties> 

  <dependencies>
    <dependency>  
      <groupId>junit</groupId>  
      <artifactId>junit</artifactId>  
      <version>${junit.version}</version>  
      <scope>test</scope>  
    </dependency>  
  
      <dependency>  
          <groupId>log4j</groupId>  
          <artifactId>log4j</artifactId>  
          <version>${log4j.version}</version>  
      </dependency>  
  
      <dependency>  
          <groupId>org.log4mongo</groupId>  
          <artifactId>log4mongo-java</artifactId>  
          <version>${log4mongo.version}</version>  
      </dependency>  
  
      <dependency>  
          <groupId>org.mongodb</groupId>  
          <artifactId>mongo-java-driver</artifactId>  
          <version>${mongo-java-driver.version}</version>  
      </dependency>
  </dependencies>
</project>

4、在resources文件夹中，添加log4j.properties文件。文件中主要添加log4j对mongodb的适配器org.log4mongo.MongoDbAppender。这里的适配器是log4mongo-java这个jar包提供。mongodb数据库的ip：127.0.0.1，port：27017，库名：logs，集合名：log。具体配置如下：

log4j.rootLogger=DEBUG,MongoDB
log4j.appender.MongoDB=org.log4mongo.MongoDbAppender
log4j.appender.MongoDB.databaseName=logs
log4j.appender.MongoDB.collectionName=log
log4j.appender.MongoDB.hostname=127.0.0.1
log4j.appender.MongoDB.port=27017
   
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss,SSS} %5p %c{1}:%L - %m%n

5、在java文件夹中，com.manyjar.log4j2mongo这个包中，添加Main.java文件，观察文件中的代码可以发现，和我们平时用log4j来写日志一模一样，把日志流到mongodb这件事情，对业务开发的程序员完全透明。具体代码如下：

package com.manyjar.log4j2mongo;

import org.apache.log4j.Logger;

import com.mongodb.BasicDBObject;
import com.mongodb.DBObject;

public class Main {
    
    public static void main(String[] args) {
        Logger logger = Logger.getLogger(Main.class);
            
            for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
                DBObject bson = new BasicDBObject();
                bson.put("name", "ryan"+i);
                logger.debug(bson);
            }
    }
}

6、步骤5中，我们执行了1000万次的日志插入，数据结构如下：

默认的数据量大小有10G：

这里，我们可以看到，日志的数据存储量相对不小。如果需要修改日志数据的存储结构，可以用log4mongo的源代码进行二次开发。

如果数据量过大，我们可以用TTL索引（过期自动删除）或固定集合大小两种方式来解决：

TTL索引:db.log_events.createIndex({"timestamp": 1},{expireAfterSeconds: 60*60*24*30}) #1个月后过期后删除

将log集合修改成固定大小集合：db.runCommand({"convertToCapped":"log",size:10000})。

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