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Log4j：Java日志框架的鼻祖 |
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空了的时候，我都会在群里偷偷摸摸地潜水，对小伙伴们的一举一动、一言一行筛查诊断。一副班主任的即时感，让我感到非常的快乐，略微夹带一丝丝的枯燥。
这不，我在战国时代读者群里发现了这么一串聊天记录：
竟然有小伙伴不知道“打日志”是什么意思，不知道该怎么学习，还有小伙伴回答说，只知道 Log4j！
有那么一刻，我遭受到了一万点暴击，内心莫名的伤感，犹如一匹垂头丧气的狗。因为网络上总有一些不怀好意的人不停地攻击我，说我写的文章入门，毫无深度——他们就是我命中注定的黑子，不信你到脉脉上搜“沉默王二”，就能看到他们毫无新意的抨击。
我就想问一下，怎么了，入门的文章有入门的群体需要，而我恰好帮助了这么一大批初学者，我应该受到褒奖好不好？
（说好的不在乎，怎么在乎起来了呢？手动狗头）
管他呢，我行我素吧，保持初心不改就对了！这篇文章就来说说 Log4j，这个打印日志的鼻祖。Java 中的日志打印其实是个艺术活，我保证，这句话绝不是忽悠。
事实证明，打印日志绝逼会影响到程序的性能，这是不可否认的，毕竟多做了一项工作。尤其是在交易非常频繁的程序里，涌现大量的日志确实会比较低效。
基于性能上的考量，小伙伴们很有必要认认真真地学习一下如何优雅地打印 Java 日志。毕竟，性能是一个程序员优不优秀的重要考量。
System.out.println() 恐怕是我们在学习 Java 的时候，最常用的一种打印日志的方式了，几乎每个 Java 初学者都这样干过，甚至一些老鸟。
之所以这样打印日志，是因为很方便，上手难度很低，尤其是在 IDEA 的帮助下，只需在键盘上按下 so 两个字母就可以调出 System.out.println()。
在本地环境下，使用 System.out.println() 打印日志是没问题的，可以在控制台看到信息。但如果是在生产环境下的话，System.out.println() 就变得毫无用处了。
控制台打印出的信息并没有保存到日志文件中，只能即时查看，在一屏日志的情况下还可以接受。如果日志量非常大，控制台根本就装不下。所以就需要更高级的日志记录 API（比如 Log4j 和 java.util.logging）。
它们可以把大量的日志信息保存到文件中，并且控制每个文件的大小，如果满了，就存储到下一个，方便查找。
使用 Java 日志的时候，一定要注意日志的级别，比如常见的 DEBUG、INFO、WARN 和 ERROR。
DEBUG 的级别最低，当需要打印调试信息的话，就用这个级别，不建议在生产环境下使用。
INFO 的级别高一些，当一些重要的信息需要打印的时候，就用这个。
WARN，用来记录一些警告类的信息，比如说客户端和服务端的连接断开了，数据库连接丢失了。
ERROR 比 WARN 的级别更高，用来记录错误或者异常的信息。
FATAL，当程序出现致命错误的时候使用，这意味着程序可能非正常中止了。
OFF，最高级别，意味着所有消息都不会输出了。
这个级别是基于 Log4j 的，和 java.util.logging 有所不同，后者提供了更多的日志级别，比如说 SEVERE、FINER、FINEST。
为什么说错误的日志记录方式会影响程序的性能呢？因为日志记录的次数越多，意味着执行文件 IO 操作的次数就越多，这也就意味着会影响到程序的性能，能 get 吧？
虽然说普通硬盘升级到固态硬盘后，读写速度快了很多，但磁盘相对于内存和 CPU 来说，还是太慢了！就像马车和奔驰之间的速度差距。
这也就是为什么要选择日志级别的重要性。对于程序来说，记录日志是必选项，所以能控制的就是日志的级别，以及在这个级别上打印的日志。
对于 DEBUG 级别的日志来说，一定要使用下面的方式来记录：
if(logger.isDebugEnabled()){
logger.debug("DEBUG 是开启的");
} 当 DEBUG 级别是开启的时候再打印日志，这种方式在你看很多源码的时候就可以发现，很常见。
切记，在生产环境下，一定不要开启 DEBUG 级别的日志，否则程序在大量记录日志的时候会变很慢，还有可能在你不注意的情况下，悄悄地把磁盘空间撑爆。
java.util.logging 属于原生的日志 API，Log4j 属于第三方类库，但我建议使用 Log4j，因为 Log4j 更好用。java.util.logging 的日志级别比 Log4j 更多，但用不着，就变成了多余。
Log4j 的另外一个好处就是，不需要重新启动 Java 程序就可以调整日志的记录级别，非常灵活。可以通过 log4j.properties 文件来配置 Log4j 的日志级别、输出环境、日志文件的记录方式。
Log4j 还是线程安全的，可以在多线程的环境下放心使用。
先来看一下 java.util.logging 的使用方式：
package com.itwanger;
import java.io.IOException;
import java.util.logging.FileHandler;
import java.util.logging.Logger;
import java.util.logging.SimpleFormatter;
/**
* @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF
*/
public class JavaUtilLoggingDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Logger logger = Logger.getLogger("test");
FileHandler fileHandler = new FileHandler("javautillog.txt");
fileHandler.setFormatter(new SimpleFormatter());
logger.addHandler(fileHandler);
logger.info("细小的信息");
}
}程序运行后会在 target 目录下生成一个名叫 javautillog.txt 的文件，内容如下所示：
再来看一下 Log4j 的使用方式。
第一步，在 pom.xml 文件中引入 Log4j 包：
<dependency>
<groupId>log4j</groupId>
<artifactId>log4j</artifactId>
<version>1.2.17</version>
</dependency>第二步，在 resources 目录下创建 log4j.properties 文件，内容如下所示：
### 设置###
log4j.rootLogger = debug,stdout,D,E
### 输出信息到控制台 ###
log4j.appender.stdout = org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.Target = System.out
log4j.appender.stdout.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern = [%-5p] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss,SSS} method:%l%n%m%n
### 输出DEBUG 级别以上的日志到=debug.log ###
log4j.appender.D = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.D.File = debug.log
log4j.appender.D.Append = true
log4j.appender.D.Threshold = DEBUG
log4j.appender.D.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.D.layout.ConversionPattern = %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [ %t:%r ] - [ %p ] %m%n
### 输出ERROR 级别以上的日志到=error.log ###
log4j.appender.E = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.E.File =error.log
log4j.appender.E.Append = true
log4j.appender.E.Threshold = ERROR
log4j.appender.E.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.E.layout.ConversionPattern = %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [ %t:%r ] - [ %p ] %m%n
1）配置根 Logger，语法如下所示：
log4j.rootLogger = [ level ] , appenderName, appenderName, …
level 就是日志的优先级，从高到低依次是 ERROR、WARN、INFO、DEBUG。如果这里定义的是 INFO，那么低级别的 DEBUG 日志信息将不会打印出来。
appenderName 就是指把日志信息输出到什么地方，可以指定多个地方，当前的配置文件中有 3 个地方，分别是 stdout、D、E。
2）配置日志输出的目的地，语法如下所示：
log4j.appender.appenderName = fully.qualified.name.of.appender.class
log4j.appender.appenderName.option1 = value1
…
log4j.appender.appenderName.option = valueN
Log4j 提供的目的地有下面 5 种：
- org.apache.log4j.ConsoleAppender：控制台
- org.apache.log4j.FileAppender：文件
- org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender：每天产生一个文件
- org.apache.log4j.RollingFileAppender：文件大小超过阈值时产生一个新文件
- org.apache.log4j.WriterAppender：将日志信息以流格式发送到任意指定的地方
3）配置日志信息的格式，语法如下所示：
log4j.appender.appenderName.layout = fully.qualified.name.of.layout.class
log4j.appender.appenderName.layout.option1 = value1
…
log4j.appender.appenderName.layout.option = valueN
Log4j 提供的格式有下面 4 种：
- org.apache.log4j.HTMLLayout：HTML 表格
- org.apache.log4j.PatternLayout：自定义
- org.apache.log4j.SimpleLayout：包含日志信息的级别和信息字符串
- org.apache.log4j.TTCCLayout：包含日志产生的时间、线程、类别等等信息
自定义格式的参数如下所示：
- %m：输出代码中指定的消息
- %p：输出优先级
- %r：输出应用启动到输出该日志信息时花费的毫秒数
- %c：输出所在类的全名
- %t：输出该日志所在的线程名
- %n：输出一个回车换行符
- %d：输出日志的时间点
- %l：输出日志的发生位置，包括类名、线程名、方法名、代码行数，比如：
method:com.itwanger.Log4jDemo.main(Log4jDemo.java:14)
第三步，写个使用 Demo：
package com.itwanger;
import org.apache.log4j.LogManager;
import org.apache.log4j.Logger;
/**
* @author 微信搜「沉默王二」，回复关键字 PDF
*/
public class Log4jDemo {
private static final Logger logger = LogManager.getLogger(Log4jDemo.class);
public static void main(String[] args) {
// 记录debug级别的信息
logger.debug("debug.");
// 记录info级别的信息
logger.info("info.");
// 记录error级别的信息
logger.error("error.");
}
}1）获取 Logger 对象
要使用 Log4j 的话，需要先获取到 Logger 对象，它用来负责日志信息的打印。通常的格式如下所示：
private static final Logger logger = LogManager.getLogger(Log4jDemo.class);2）打印日志
有了 Logger 对象后，就可以按照不同的优先级打印日志了。常见的有以下 4 种：
Logger.debug() ;
Logger.info() ;
Logger.warn() ;
Logger.error() ;程序运行后会在 target 目录下生成两个文件，一个名叫 debug.log，内容如下所示：
2020-10-20 20:53:27 [ main:0 ] - [ DEBUG ] debug.
2020-10-20 20:53:27 [ main:3 ] - [ INFO ] info.
2020-10-20 20:53:27 [ main:3 ] - [ ERROR ] error.
另外一个名叫 error.log，内容如下所示：
2020-10-20 20:53:27 [ main:3 ] - [ ERROR ] error.
1）在打印 DEBUG 级别的日志时，切记要使用 isDebugEnabled()！那小伙伴们肯定非常好奇，为什么要这样做呢？
先来看一下 isDebugEnabled() 方法的源码：
public
boolean isDebugEnabled() {
if(repository.isDisabled( Level.DEBUG_INT))
return false;
return Level.DEBUG.isGreaterOrEqual(this.getEffectiveLevel());
}内部使用了 isDisabled() 方法进行了日志级别的判断，如果 DEBUG 是禁用的话，就 return false 了。
再来看一下 debug() 方法的源码：
public
void debug(Object message) {
if(repository.isDisabled(Level.DEBUG_INT))
return;
if(Level.DEBUG.isGreaterOrEqual(this.getEffectiveLevel())) {
forcedLog(FQCN, Level.DEBUG, message, null);
}
}咦，不是也用 isDisabled() 方法判断吗？难道使用 isDebugEnabled()不是画蛇添足吗？直接用 logger.debug() 不香吗？我来给小伙伴们解释下。
如果我们在打印日志信息的时候需要附带一个方法去获取参数值，就像下面这样：
logger.debug("用户名是：" + getName());假如 getName() 方法需要耗费的时间长达 6 秒，那完了！尽管配置文件里的日志级别定义的是 INFO，getName() 方法仍然会倔强地执行 6 秒，完事后再 debug()，这就很崩了！
明明 INFO 的时候 debug() 是不执行的，意味着 getName() 也不需要执行的，偏偏就执行了 6 秒，是不是很傻？
if(logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("用户名是：" + getName());
}换成上面这种方式，那确定此时 getName() 是不执行的，对吧？
为了程序性能上的考量，isDebugEnabled() 就变得很有必要了！假如说 debug() 的时候没有传参，确实是不需要判断 DEBUG 是否启用的。
2）慎重选择日志信息的打印级别，因为这太重要了！如果只能通过日志查看程序发生了什么问题，那必要的信息是必须要打印的，但打印得太多，又会影响到程序的性能。
所以，该 INFO 的 info()，该 DEBUG 的 debug()，不要随便用。
3）使用 Log4j 而不是 System.out、System.err 或者 e.printStackTrace() 来打印日志，原因之前讲过了，就不再赘述了。
4）使用 log4j.properties 文件来配置日志，尽管它不是必须项，使用该文件会让程序变得更灵活，有一种我的地盘我做主的味道。
5）不要忘记在打印日志的时候带上类的全名和线程名，在多线程环境下，这点尤为重要，否则定位问题的时候就太难了。
6）打印日志信息的时候尽量要完整，不要太过于缺省，尤其是在遇到异常或者错误的时候（信息要保留两类：案发现场信息和异常堆栈信息，如果不做处理，通过 throws 关键字往上抛），免得在找问题的时候都是一些无用的日志信息。
7）要对日志信息加以区分，把某一类的日志信息在输出的时候加上前缀，比如说所有数据库级别的日志里添加 DB_LOG，这样的日志非常大的时候可以通过 grep 这样的 Linux 命令快速定位。
8）不要在日志文件中打印密码、银行账号等敏感信息。
打印日志真的是一种艺术活，搞不好会严重影响服务器的性能。最可怕的是，记录了日志，但最后发现屁用没有，那简直是苍了个天啊！尤其是在生产环境下，问题没有记录下来，但重现有一定的随机性，到那时候，真的是叫天天不应，叫地地不灵啊！
