Java日志系统的知识点有哪些-创新互联

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一、日志框架的分类

  • 门面型日志框架:

  1. JCL:  Apache基金会所属的项目,是一套Java日志接口,之前叫Jakarta Commons Logging,后更名为Commons Logging

  2. SLF4J:  是一套简易Java日志门面,本身并无日志的实现。(Simple Logging Facade for Java,缩写Slf4j)

  • 记录型日志框架:

  1. JUL:  JDK中的日志记录工具,也常称为JDKLog、jdk-logging,自Java1.4以来的官方日志实现。

  2. Log4j:  一个具体的日志实现框架。

  3. Log4j2:   一个具体的日志实现框架,是LOG4J1的下一个版本,与Log4j 1发生了很大的变化,Log4j 2不兼容Log4j 1。

  4. Logback:一个具体的日志实现框架,和Slf4j是同一个作者,但其性能更好。

              Java日志系统的知识点有哪些

二、发展历程

要搞清楚它们的关系,就要从它们是在什么情况下产生的说起。我们按照时间的先后顺序来介绍。

Log4j

在JDK 1.3及以前,Java打日志依赖System.out.println(), System.err.println()或者e.printStackTrace(),Debug日志被写到STDOUT流,错误日志被写到STDERR流。这样打日志有一个非常大的缺陷,即无法定制化,且日志粒度不够细。
于是, Gülcü 于2001年发布了Log4j,后来成为Apache 基金会的顶级项目。Log4j 在设计上非常优秀,对后续的 Java Log 框架有长久而深远的影响,它定义的Logger、Appender、Level等概念如今已经被广泛使用。Log4j 的短板在于性能,在Logback 和 Log4j2 出来之后,Log4j的使用也减少了。

J.U.L

受Logj启发,Sun在Java1.4版本中引入了java.util.logging,但是j.u.l功能远不如log4j完善,开发者需要自己编写Appenders(Sun称之为Handlers),且只有两个Handlers可用(Console和File),j.u.l在Java1.5以后性能和可用性才有所提升。

JCL(commons-logging)

由于项目的日志打印必然选择两个框架中至少一个,这时候,Apache的JCL(commons-logging)诞生了。JCL 是一个Log Facade,只提供 Log API,不提供实现,然后有 Adapter 来使用 Log4j 或者 JUL 作为Log Implementation。
在程序中日志创建和记录都是用JCL中的接口,在真正运行时,会看当前ClassPath中有什么实现,如果有Log4j 就是用 Log4j, 如果啥都没有就是用 JDK 的 JUL。
这样,在你的项目中,还有第三方的项目中,大家记录日志都使用 JCL 的接口,然后最终运行程序时,可以按照自己的需求(或者喜好)来选择使用合适的Log Implementation。如果用Log4j, 就添加 Log4j 的jar包进去,然后写一个 Log4j 的配置文件;如果喜欢用JUL,就只需要写个 JUL 的配置文件。如果有其他的新的日志库出现,也只需要它提供一个Adapter,运行的时候把这个日志库的 jar 包加进去。
不过,commons-logging对Log4j和j.u.l的配置问题兼容的并不好,使用commons-loggings还可能会遇到类加载问题,导致NoClassDefFoundError的错误出现。

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到这个时候一切看起来都很简单,很美好。接口和实现做了良好的分离,在统一的JCL之下,不改变任何代码,就可以通过配置就换用功能更强大,或者性能更好的日志库实现。

这种简单美好一直持续到SLF4J出现。

SLF4J & Logback

SLF4J(Simple Logging Facade for Java)和 Logback 也是Gülcü 创立的项目,目的是为了提供更高性能的实现。
从设计模式的角度说,SLF4J 是用来在log和代码层之间起到门面作用,类似于 JCL 的 Log Facade。对于用户来说只要使用SLF4J提供的接口,即可隐藏日志的具体实现,SLF4J提供的核心API是一些接口和一个LoggerFactory的工厂类,用户只需按照它提供的统一纪录日志接口,最终日志的格式、纪录级别、输出方式等可通过具体日志系统的配置来实现,因此可以灵活的切换日志系统。

Logback是log4j的升级版,当前分为三个目标模块:

  • logback-core:核心模块,是其它两个模块的基础模块

  • logback-classic:是log4j的一个改良版本,同时完整实现 SLF4J API 使你可以很方便地更换成其它日记系统如log4j 或 JDK14 Logging

  • logback-access:访问模块与Servlet容器集成提供通过Http来访问日记的功能,是logback不可或缺的组成部分

Logback相较于log4j有更多的优点:

  • 更快的执行速度

  • 更充分的测试

  • logback-classic 非常自然的实现了SLF4J

  • 使用XML配置文件或者Groovy

  • 自动重新载入配置文件

  • 优雅地从I/O错误中恢复

  • 自动清除旧的日志归档文件

  • 自动压缩归档日志文件

  • 谨慎模式

  • Lilith

  • 配置文件中的条件处理

  • 更丰富的过滤

更详细的解释参见官网: https://logback.qos.ch/reasonsToSwitch.html

到这里,你可能会问:Apache 已经有了个JCL,用来做各种Log lib统一的接口,如果 Gülcü 要搞一个更好的 Log 实现的话,直接写一个实现就好了,为啥还要搞一个和SLF4J呢?

原因是Gülcü 认为 JCL 的 API 设计得不好,容易让使用者写出性能有问题的代码。关于这点,你可以参考这篇文章获得更详细的介绍: https://zhuanlan.zhihu.com/p/24272450

现在事情就变复杂了。我们有了两个流行的 Log Facade,以及三个流行的 Log Implementation。Gülcü 是个追求完美的人,他决定让这些Log之间都能够方便的互相替换,所以做了各种 Adapter 和 Bridge 来连接:

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可以看到甚至 Log4j 和 JUL 都可以桥接到SLF4J,再通过 SLF4J 适配到到 Logback!需要注意的是不能有循环的桥接,比如下面这些依赖就不能同时存在:

  • jcl-over-slf4j 和 slf4j-jcl

  • log4j-over-slf4j 和 slf4j-log4j12

  • jul-to-slf4j 和 slf4j-jdk14

然而,事情在变得更麻烦!

Log4j2

现在有了更好的 SLF4J 和 Logback,慢慢取代JCL 和 Log4j ,事情到这里总该大统一圆满结束了吧。然而维护 Log4j 的人不这样想,他们不想坐视用户一点点被 SLF4J / Logback 蚕食,继而搞出了 Log4j2。

Log4j2 和 Log4j1.x 并不兼容,设计上很大程度上模仿了 SLF4J/Logback,性能上也获得了很大的提升。Log4j2 也做了 Facade/Implementation 分离的设计,分成了 log4j-api 和 log4j-core。

现在好了,我们有了三个流行的Log 接口和四个流行的Log实现,如果画出桥接关系的图来回事什么样子呢?

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