log4j2介绍及配置

一、log4j2概述

　　在日常的开发，测试和生产环境中，日志记录了应用，服务运行过程中的关键信息，以及出现异常时的堆栈，这些信息常常作为查询，定位，解决问题的关键，因此在任何系统中，对日志的使用得当，将极大的提高程序问题解决的效率。

　　Log4j的1.x版本虽然已经被广泛使用于很多应用程序中，但由于出现内存泄漏等bug，代码难以维护，以及需要使用老版本的jdk等劣势，在2015年8月已经玩完。它的替代品，SLF4J，Logback，Log4j2对日志框架做了很多必要的改进。

　　SLF4J：SLF4J是众多日志系统的内核，提供统一的接口，不提供具体实现，不是具体可使用可配置的日志系统。

　　Logback：提供了对SLF4J具体实现的日志系统，相比Log4j1.x，Logback的性能，使用场景，内存使用等方面的优化要远远强于Log4j1.x。

　　Log4j2：Log4j2虽然在各个方面都与logback非常相似，但是却提供了更强的性能和并发性，下一代异步logger，易于拓展自定义需求的架构，是目前使用十分广泛的日志框架。

二、log4j2配置节点说明

　　如下图为log4j2的设计架构图，接下里对设计图中涉及的各节点做简单的介绍

　　（1）LoggerContext：日志系统上下文

　　（2）Configuration：每一个 LoggerContext 都有一个有效的 Configuration， Configuration 包含所有的Appender 、Filter、LoggerConfig ，StrSubstitutor引用和对Layout的格式设置

　　（3）Logger ： Logger继承自 AbstractLogger，当配置被修改后，它将与不同的 LoggerConfig 相关联，这导致其行为也被改变。

　　（4）LoggerConfig：LoggerConfig 对象在 Logger 被声明时创建，它包含了一组用于处理事件的Appender引用，以及一组用于过滤传递给Appender事件的Filter，相当于是Appender的集合。

　　（5）Appender：Log4j2 还允许将记录请求输出到多个目标中，而这种输出目标被称为Appender。目前Appender的类型有控制台、文件、socket、Apache Flume、JMS、远程UNIX 系统日志守护进程以及各种数据库API，用户可以根据需要选择将日志输出到不同的目标上，同时在一个Logger的配置中，允许开启多个Appender。

　　（6）Filter ：Log4j2 提供了Filter 来过滤消息事件，它可被应用于事件传递给LoggerConfig之前，及传递给LoggerConfig之后，即LoggerConfig的前后置拦截器。Filter包含了三种行为： Accept, Deny 或 Neutral，其中Accept，Deny分别代表着接受和拒绝，即过滤器接受或拒绝某种日志过滤表达式等，经过这两种行为处理后将不再经过其他过滤器。Neutral代表着中立，意味着事件应由其他Filter来处理。如果未配置任何Filter，那么事件将直接被处理。

　　（7）Layout：Log4j2除了可以输出到不同的目标Appender之外，还支持在目标中定义自定义的日志格式，Layout 负责对日志事件进行格式化，通过配置PatternLayout来实现。

　　（8）StrSubstitutor和StrLookup：这两个组件用来对Log4j2中的各项配置进行动态变量赋值。


　　（9）日志级别：LoggerConfig会被分配一个日志级别，常用的级别包含TRACE, DEBUG, INFO, WARN, ERROR 和 FATAL

三、log4j2简单默认配置

　　（1）对Log4j2配置的使用首先需要引入对应的core和api包，需要注意的是，如果项目中只引入了jar包而没有对应的log4j2.xml配置文件，那么在eclipse中运行时则会打印如ERROR StatusLogger No log4j2 configuration file found. Using default configuration: logging only errors to the console的异常信息，并且输出logger时可以看到只有error和fatal级别的被输出来，是因为没有配置文件就使用默认的，默认级别是error，所以只有error和fatal输出来。

<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-core</artifactId>
    <version>2.11.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-api</artifactId>
    <version>2.11.0</version>
</dependency>

　　（2）配置简单的log4j2.xml配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!-- 配置LoggerConfig，即Appenders的日志级别为WARN -->
<Configuration status="WARN">  

    <!-- Appenders支持配置多个Appender，支持向不同的目标输送日志，本例为配置向控制台输出 -->
    <Appenders>  
        <Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">  
            <PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />  
        </Console>  
    </Appenders>  

    <!-- Loggers支持配置多个Logger，可引用不同的目标Appender，也可根据业务需求定制特定要求的Appender -->
    <Loggers>  
        <Root level="info">  
            <AppenderRef ref="Console" />  
        </Root>  
    </Loggers>  
</Configuration>

　　（3）加载配置文件的方式，Java代码手动加载以及Web工程web.xml配置监听及加载

<!-- Web工程方式加载 -->
<context-param>  
    <param-name>log4jConfiguration</param-name>  
    <param-value>classpath:log4j2.xml</param-value>  
</context-param>  

<listener>  
    <listener-class>org.apache.logging.log4j.web.Log4jServletContextListener</listener-class>  
</listener> 

/**
 * Java代码手动加载配置文件
 */
public class App 
{
    public static void main( String[] args )
    {
        try{
            File file = new File("src/main/resources/log4j2.xml");  
            BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));  
            final ConfigurationSource source = new ConfigurationSource(in);  
            Configurator.initialize(null, source);  

            Logger logger = LogManager.getLogger(); 
            logger.info("logger init and record...");
            
            logger.error("error log level...");
            logger.warn("warn log level...");
            logger.info("info log level...");
            logger.debug("debug log level...");
            logger.trace("trace log level...");
            
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

　　（4）验证结果，区分日志级别

　　上面第（3）步的代码执行后打印的结果如下，可见打印了所有级别的日志，却并没有所有都输出到控制台上是因为只会输出比LoggerConfig定义较大的级别日志，级别排序：

TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL，由于配置文件中LoggerConfig定义的级别为WARN，所以正常只有WARN，ERROR和FATAL会打印，但验证结果多了个INFO，是因为在Logger中引用了控制台的Appender，并单独指定了级别为INFO。