log4j2的日志框架（詳細，springboot和異步日志的實現）

log4j2的介紹

Log4j2的性能

SpringBoot中的使用Log4j2

log4j2的進階--異步日志

?AsyncAppender方式

AsyncLogger方式?

log4j2的介紹

Apache Log4j 2是對Log4j的升級版，參考了logback的一些優秀的設計，并且修復了一些問題，因此帶來了一些重大的提升，主要有：

異常處理，在 logback中，Appender中的異常不會被應用感知到，但是在log4j2中，提供了一些異常處理機制。
性能提升， log4j2相較于log4j 和logback都具有很明顯的性能提升，后面會有官方測試的數據。
自動重載配置，參考了 logback的設計，當然會提供自動刷新參數配置，最實用的就是我們在生產上可以動態的修改日志的級別而不需要重啟應用。
無垃圾機制， log4j2在大部分情況下，都可以使用其設計的一套無垃圾機制，避免頻繁的日志收集導致的jvm gc。

官網地址:? ??https://logging.apache.org/log4j/2.x/

Log4j2的性能

Log4j2最牛的地方在于異步輸出日志時的性能表現，Log4j2在多線程的環境下吞吐量與Log4j和 Logback的比較如下圖。下圖比較中Log4j2有三種模式：1）全局使用異步模式；2）部分Logger采用異步模式；3）異步Appender。可以看出在前兩種模式下，Log4j2的性能較之Log4j和Logback有很大的優勢。

無垃圾記錄

垃圾收集暫停是延遲峰值的常見原因，并且對于許多系統而言，花費大量精力來控制這些暫停。

許多日志庫（包括以前版本的Log4j）在穩態日志記錄期間分配臨時對象，如日志事件對象，字符串，字符數組，字節數組等。這會對垃圾收集器造成壓力并增加GC暫停發生的頻率。

從版本2.6開始，默認情況下Log4j以“無垃圾”模式運行，其中重用對象和緩沖區，并且盡可能不分配臨時對象。還有一個“低垃圾”模式，它不是完全無垃圾，但不使用ThreadLocal字段。

Log4j 2.6中的無垃圾日志記錄部分通過重用ThreadLocal字段中的對象來實現，部分通過在將文本轉換為字節時重用緩沖區來實現。?

從圖中可以看出log4j2的性能是完全吊打其他日志框架的，而且log4j2的異步日志功能非常的強大，可以大大的減少日志系統對業務系統的負擔。基于這些功能，所以現在主流的日志開發架構就是SLF4J+Log4j2這個組合，所以這個log4j2這個日志框架是必須要學會的

SpringBoot中的使用Log4j2

springboot框架在企業中的使用越來越普遍，springboot日志也是開發中常用的日志系統。springboot 默認就是使用SLF4J作為日志門面，logback作為日志實現來記錄日志。所以如果我們要在springboot項目中使用Log4j2，需要內置的日志框架給去除。

分成三步，第一移除默認的日志框架，第二加入log4j2的依賴（啟動器），第三編寫配置文件

移除默認的日志框架

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId><!--排除默認spring-boot-starter-logging啟動器--><exclusions><exclusion><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId></exclusion></exclusions>
</dependency>

加入log4j2的依賴

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
</dependency>

編寫log4j2.xml配置文件‘

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="WARN"><!-- 定義全局變量，日志文件路徑和格式 --><Properties><Property name="log.path">./dev</Property><Property name="log.name">forlan-log4j2</Property><Property name="file.pattern">%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} %-5level [%thread] %logger{50} - %msg%n</Property></Properties><!-- 控制臺輸出配置 --><Appenders><Console name="STDOUT" target="SYSTEM_OUT"><PatternLayout pattern="${file.pattern}"/><ThresholdFilter level="DEBUG"/></Console><!-- 文件輸出配置 --><RollingFile name="INFO_FILE" fileName="${log.path}/${log.name}.info.log"filePattern="${log.path}/%d{yyyy-MM-dd}/${log.name}.info.%d{yyyy-MM-dd}-%i.log"><PatternLayout pattern="${file.pattern}"/><LevelMatchFilter level="INFO" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/><!-- 每個文件最大10MB --><SizeBasedTriggeringPolicy size="10MB"/><!-- 最多保留30天的歷史記錄 --><DefaultRolloverStrategy max="30"/></RollingFile><!-- 文件輸出配置 --><RollingFile name="ERROR_FILE" fileName="${log.path}/${log.name}.error.log"filePattern="${log.path}/%d{yyyy-MM-dd}/${log.name}.error.%d{yyyy-MM-dd}-%i.log"><PatternLayout pattern="${file.pattern}"/><LevelMatchFilter level="ERROR" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/><!-- 每個文件最大10MB --><SizeBasedTriggeringPolicy size="10MB"/><!-- 最多保留30天的歷史記錄 --><DefaultRolloverStrategy max="30"/></RollingFile></Appenders><!-- 設置root logger --><Loggers><Root level="INFO"><AppenderRef ref="STDOUT"/><AppenderRef ref="INFO_FILE"/><AppenderRef ref="ERROR_FILE"/></Root></Loggers>
</Configuration>

?運行測試

@SpringBootTest
public class Slf4jTest {// 聲明日志對象public final static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Slf4jTest.class);@Testpublic void testQuick() throws Exception {//打印日志信息LOGGER.error("error");LOGGER.warn("warn");LOGGER.info("info");LOGGER.debug("debug");LOGGER.trace("trace");// 使用占位符輸出日志信息String name = "jack";Integer age = 18;LOGGER.info("用戶：{},{}", name, age);// 將系統異常信息寫入日志try {int i = 1 / 0;} catch (Exception e) {// e.printStackTrace();LOGGER.info("出現異常：", e);}}
}

出現入上圖的結果就代表log4j2就配置成功了，主要注意那個dev的日志文件是否生成，這個日志文件是在前面的配置文件中配置的。

到這里log4j2的基本使用其實已經可以實現了，對于一些小的項目，這樣子配置就可以了，但對于那些大型項目，log4j2還可以更加強大，那就是使用它的異步日志功能?

log4j2的進階--異步日志

logl4j2最大的特點就是異步日志，其性能的提升主要也是從異步日志中受益，我們來看看如何使用 log4j2的異步日志。

Log4j2 提供了兩種實現日志的方式，一個是通過AsyncAppender，一個是通過AsyncLogger，分別對應前面我們說的Appender組件和Logger組件。?

log4j2的全局異步AsyncLogger性能最好，第二個是混合異步AsyncLogger，性能最差的是AsyncAppender(和同步日志相比沒有什么性能提升。和logback性能一樣)

如果使用異步日志，全局異步AsyncLogger、混合異步AsyncLogger、AsyncAppender，不要同時使用。否則會使用性能較低的一種異步方式
?

注意：配置異步日志需要添加依賴

?<dependency>
?????????<groupId>com.lmax</groupId>
?????????<artifactId>disruptor</artifactId>
?????????<version>3.3.4</version>
?</dependency>

?AsyncAppender方式

?AsyncAppender：這種使用方式較為簡單，只需要在我們上述的Appender中加入以下標簽即可：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="warn" monitorInterval="5"><properties><property name="LOG_HOME">C:/Users/dell/Desktop/java11Test/logs</property></properties><Appenders><File name="File" fileName="${LOG_HOME}/myFile.log"><PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] [%-5level] %l --- %msg%n" /></File><!-- AsyncAppender引用appender --><Async name="Async"><AppenderRef ref="File"/></Async></Appenders><Loggers><Root level="INFO"><!-- 直接引用AsyncAppender --><AppenderRef ref="Async" /></Root></Loggers></Configuration>

AsyncLogger方式?

AsyncLogger才是log4j2 的重頭戲，也是官方推薦的異步方式。它可以使得調用Logger.log返回的更快。你可以有兩種選擇：全局異步和混合異步。

全局異步 就是，所有的日志都異步的記錄，在配置文件上不用做任何改動，只需要添加一個 log4j2.component.properties 配置；

Log4jContextSelector=org.apache.logging.log4j.core.async.AsyncLoggerContextSelector

混合異步 就是，你可以在應用中同時使用同步日志和異步日志，這使得日志的配置方式更加靈活。?

    <!--logger定義--><Loggers><!--自定義異步logger對象includeLocation = "false" 關閉日志記錄行好信息additivity = "false" 不再繼承rootlogger對象--><AsyncLogger name = "com.itcats" level = "trace" includeLocation = "false" additivity = "false"><AppenderRef ref="Console"/></AsyncLogger><Root level = "trace"><AppenderRef ref  ="Console"/></Root></Loggers>

將以上配置配置到我們之前的log4j2.xml配置文件中，將之前的logger定義替換。此時我們com.itcats日志是異步的，root日志是同步的。

使用異步日志需要注意的問題：

1. 如果使用異步日志，AsyncAppender、AsyncLogger和全局日志，不要同時出現。性能會和 AsyncAppender一致，降至最低。

2. 設置includeLocation=false ，打印位置信息會急劇降低異步日志的性能，比同步日志還要慢

到這里我們的java日志框架基本就介紹完了