java学习笔记（十九）——Java 日志记录 AND log4j

2021-08-02 19:29:42

【前面的话】

学习的进度应该稍微在快一点。

Java日志到了必须学习怎么使用的时候了，因为在项目中要进行使用。基础性文章，选择性阅读。

【结构】

java日志对调试，记录运行，问题定位都起到了很重要的作用，一般常用的日志框架有：

sf4j
commons-logging
log4j
JDK自带logging
其他日志框架

【定义】

记录日志:一般在最开始写代码的时候总是会在代码中加入一些System.out.println方法的语句来观察代码运行的情况。这样需要反复加入和修改，日志API就是为了解决这个问题。

java.util.logging包就是JDK的日志开发包。

Log4j是Apache的一个开放源代码项目，通过使用Log4j，我们可以控制日志信息输送的目的地是控制台、文件、GUI组件，甚至是套接口服务器、NT的事件记录器、UNIX Syslog守护进程等；我们也可以控制每一条日志的输出格式；通过定义每一条日志信息的级别，我们能够更加细致地控制日志的生成过程。最令人感兴趣的就是，这些可以通过一个配置文件来灵活地进行配置，而不需要修改应用的代码。

好处

可以很容易的取消全部日志记录，或者仅仅取消某个级别的日志，而且打开和关闭这个操作也很容易。
可以很简单地禁止日志记录的输出，因此，将这些日志代码留在程序中所付出的代价很小。
日志记录可以被定向到不同的处理器，用于在控制台中显示，用于存储在文件中。
日志记录器和处理器都可以对记录进行过滤。过滤器可以根据过滤实现器制定的标准丢弃那些无用的记录项。
日志记录可以采用不同的方式格式化。如：纯文本或者XML。
应用程序可以使用多个日志记录器，他们使用类似包名的这种具有层次结构的名称，如：com.mycompany.myapp。
在默认情况下，日志系统的配置由配置文件控制，如果需要的话，应用程序可以替换这个配置。

【JDK自带logging】

一、日志级别

级别	意义	等级
OFF	这个日志级别比较特殊，用来关闭日志
SEVERE	系统比较严重的错误级别，一般是无法恢复的bug	最高
WARNING	警告提示
INFO	普通信息输出
CONFIG	静态配置信息输出，如cpu,mem
FINE	FINE，FINER，FINEST三个日志级别都是用来跟踪日志信息，输出信息的详细程度依次递增
FINER
FINEST		最低
ALL	所有的日志信息都输出

在默认情况下，只记录前面三个级别。也可以设置级别如下：

1 logger.setLevel(Level.ALL);

二、例子

1. 代码

 1 import java.util.logging.ConsoleHandler;
 2 import java.util.logging.Level;
 3 import java.util.logging.Logger;
 4 
 5 public class LoggerTest {
 6     public static void main(String []args){    
 7         Logger logger =Logger.getLogger("cn.cc.ccc");
 8     /*    ConsoleHandler handler=new ConsoleHandler();
 9         handler.setLevel(Level.ALL);
10         logger.addHandler(handler);*/
11         logger.setLevel(Level.ALL);
12         logger.severe("严重错误");
13         logger.warning("警告信息");
14         logger.info("普通输出");
15         logger.config("配置信息");
16         logger.fine("日志信息");
17         logger.finer("日志信息");
18         logger.finest("日志信息");
19     }
20 }

2. 结果：

1 四月 10, 2014 4:48:55 下午 LoggerTest main
2 严重: 严重错误
3 四月 10, 2014 4:48:55 下午 LoggerTest main
4 警告: 警告信息
5 四月 10, 2014 4:48:55 下午 LoggerTest main
6 信息: 普通输出

3. 问题：

进行了等级设置以后为什么不能输出下面的几个级别的信息？也就是为什么没有输出：

1 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
2 配置: 配置信息
3 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
4 详细: 日志信息
5 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
6 较详细: 日志信息
7 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
8 非常详细: 日志信息

4. 原因：

默认规定只能输出到INFO级别，我们没有修改配置文件，也就是使用了默认的配置。有两种修改方式，

一种是修改.properties文件（本文没有实现），默认情况下配置文件存在于：jre/lib/logging.properties

第二种是安装一个新的ConsoleHandler，如下代码：

 1 import java.util.logging.ConsoleHandler;
 2 import java.util.logging.Level;
 3 import java.util.logging.Logger;
 4 
 5 public class LoggerTest {
 6     public static void main(String []args){    
 7         Logger logger =Logger.getLogger("cn.cc.ccc");
 8         ConsoleHandler handler=new ConsoleHandler();
 9         handler.setLevel(Level.ALL);
10         logger.addHandler(handler);
11         logger.setLevel(Level.ALL);
12         logger.severe("严重错误");
13         logger.warning("警告信息");
14         logger.info("普通输出");
15         logger.config("配置信息");
16         logger.fine("日志信息");
17         logger.finer("日志信息");
18         logger.finest("日志信息");
19     }
20 }

结果

 1 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
 2 严重: 严重错误
 3 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
 4 严重: 严重错误
 5 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
 6 警告: 警告信息
 7 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
 8 警告: 警告信息
 9 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
10 信息: 普通输出
11 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
12 信息: 普通输出
13 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
14 配置: 配置信息
15 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
16 详细: 日志信息
17 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
18 较详细: 日志信息
19 四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
20 非常详细: 日志信息

【log4j】

再学习一个常见的日志框架，log4j。先看个例子。

一、例子

1. LoggerTest.java

 1 import java.util.logging.Level;
 2 
 3 import org.apache.log4j.Logger;
 4 
 5 public class LoggerTest {
 6     public static void main(String []args){
 7         //获取Logger实例，参数为本类
 8         Logger logger=Logger.getLogger(LoggerTest.class);
 9         logger.debug("debuging");//输出一段DEBUG信息
10         logger.info("info..."); //输出一段INFO信息
11         logger.error("error..."); //输出一段ERROR错误信息
12         logger.fatal("fatal");
13         logger.warn("warn");
14         }
15     }

2. log4j.properties

1 #此属性指定日志等级等于或低于INFO的日志信息输出到名为stdout的目的地
2 log4j.rootCategory=INFO, stdout
3 #此属性执行stdout这个输出目的地类型为控制台
4 log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
5 #此属性指定输出日志的布局类，这里采用LOG4J默认的布局类
6 log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout

3. 结果

1 info...
2 error...
3 fatal
4 warn

4. 注意事项

需要把log4j-1.2.16.jar导入

二、log4j的结构

(一) log4j的构成

根目录（级别和目的地）；
目的地（控制台、文件等等）；
输出样式。

(二) log4j包含类的意义

Logger - 日志写出器，供程序员输出日志信息
Appender - 日志目的地，把格式化好的日志信息输出到指定的地方去
ConsoleAppender - 目的地为控制台的Appender
FileAppender - 目的地为文件的Appender
RollingFileAppender - 目的地为大小受限的文件的Appender
Layout - 日志格式化器，用来把程序员的logging request格式化成字符串
PatternLayout - 用指定的pattern格式化logging request的Layout

三、.properties配置信息

Log4j由三个重要的组件构成：日志信息的优先级，日志信息的输出目的地，日志信息的输出格式。日志信息的优先级从高到低有ERROR、WARN、 INFO、DEBUG，分别用来指定这条日志信息的重要程度；日志信息的输出目的地指定了日志将打印到控制台还是文件中；而输出格式则控制了日志信息的显示内容。

在.properties进行配置的时候，也是针对日志信息的优先级，日志信息的输出目的地，日志信息的输出格式进行配置。

1. 配置根Logger

例子中，properties文件中的第一句就是配置这个。

1 log4j.rootLogger = level,appenderName1,appenderName2, ···

其中，level 是日志记录的优先级，分为OFF、FATAL、ERROR、WARN、INFO、DEBUG、ALL或者您定义的级别。Log4j建议只使用四个级别，优先级从高到低分别是ERROR、WARN、INFO、DEBUG。通过在这里定义的级别，您可以控制到应用程序中相应级别的日志信息的开关。比如在这里定义了INFO级别，则应用程序中所有DEBUG级别的日志信息将不被打印出来。 appenderName就是指B日志信息输出到哪个地方。您可以同时指定多个输出目的地。优先级：ALL < DEBUG < INFO <WARN < ERROR < FATAL < OFF

2. 配置日志信息输出目的地Appender

1 log4j.appender.appenderName = Log4j提供的appender类
2 log4j.appender.appenderName.属性名 = 属性值
3 ···
4 log4j.appender.appenderName.属性名 = 属性值

其中，Log4j提供的appender有以下几种：

1 org.apache.log4j.ConsoleAppender（控制台），
2 org.apache.log4j.FileAppender（文件），
3 org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender（每天产生一个日志文件），
4 org.apache.log4j.RollingFileAppender（文件大小到达指定尺寸的时候产生一个新的文件），
5 org.apache.log4j.WriterAppender（将日志信息以流格式发送到任意指定的地方）

1) ConsoleAppender选项

Threshold=WARN:指定日志消息的输出最低层次。

ImmediateFlush=true:默认值是true,意谓着所有的消息都会被立即输出。

Target=System.err：默认情况下是：System.out,指定输出控制台

2) FileAppender 选项

Threshold=WARN:指定日志消息的输出最低层次。

ImmediateFlush=true:默认值是true,意谓着所有的消息都会被立即输出。

File=mylog.txt:指定消息输出到mylog.txt文件。

Append=false:默认值是true,即将消息增加到指定文件中，false指将消息覆盖指定的文件内容。

3) DailyRollingFileAppender 选项

Threshold=WARN:指定日志消息的输出最低层次。

ImmediateFlush=true:默认值是true,意谓着所有的消息都会被立即输出。

File=mylog.txt:指定消息输出到mylog.txt文件。

Append=false:默认值是true,即将消息增加到指定文件中，false指将消息覆盖指定的文件内容。

DatePattern=‘‘.‘‘yyyy-ww:每周滚动一次文件，即每周产生一个新的文件。

当然也可以指定按月、周、天、时和分。即对应的格式如下：

‘‘.‘‘yyyy-MM: 每月
‘‘.‘‘yyyy-ww: 每周
‘‘.‘‘yyyy-MM-dd: 每天
‘‘.‘‘yyyy-MM-dd-a: 每天两次
‘‘.‘‘yyyy-MM-dd-HH: 每小时
‘‘.‘‘yyyy-MM-dd-HH-mm: 每分钟

4) RollingFileAppender 选项

Threshold=WARN:指定日志消息的输出最低层次。

ImmediateFlush=true:默认值是true,意谓着所有的消息都会被立即输出。

File=mylog.txt:指定消息输出到mylog.txt文件。

Append=false:默认值是true,即将消息增加到指定文件中，false指将消息覆盖指定的文件内容。

MaxFileSize=100KB: 后缀可以是KB, MB 或者是 GB. 在日志文件到达该大小时，将会自动滚动，即将原来的内容移到mylog.log.1文件。

MaxBackupIndex=2:指定可以产生的滚动文件的最大数。

3. 配置日志信息的格式（布局）

1 log4j.appender.appenderName.layout = Log4j提供的layout类 
2 log4j.appender.appenderName.layout.属性 = 值 
3 ???
4 log4j.appender.appenderName.layout.属性 = 值 Log4j

其中，Log4j提供的layout有以下几种：

1 org.apache.log4j.HTMLLayout（以HTML表格形式布局）， 
2 org.apache.log4j.PatternLayout（可以灵活地指定布局模式）， 
3 org.apache.log4j.SimpleLayout（包含日志信息的级别和信息字符串）， 
4 org.apache.log4j.TTCCLayout（包含日志产生的时间、线程、类别等等信息）

1) HTMLLayout选项

LocationInfo=true:默认值是false,输出java文件名称和行号

Title=my app file: 默认值是 Log4J Log Messages.

2) PatternLayout选项

ConversionPattern=%m%n :指定怎样格式化指定的消息。

3) XMLLayout选项

LocationInfo=true:默认值是false,输出java文件和行号

Log4J采用类似C语言中的printf函数的打印格式格式化日志信息，打印参数如下：

1 og4j.appender.A1.layout.ConversionPattern=%-4r %-5p %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ssS} %c %m%n

这里需要说明的就是日志信息格式中几个符号所代表的含义：

-X号: X信息输出时左对齐；

%p: 输出日志信息优先级，即DEBUG，INFO，WARN，ERROR，FATAL,

%d: 输出日志时间点的日期或时间，默认格式为ISO8601，也可以在其后指定格式，

比如：%d{yyy MMM dd HH:mm:ss,SSS}，输出类似：2002年10月18日 22：10：28，921

%r: 输出自应用启动到输出该log信息耗费的毫秒数

%c: 输出日志信息所属的类目，通常就是所在类的全名

%t: 输出产生该日志事件的线程名

%l: 输出日志事件的发生位置，相当于%C.%M(%F:%L)的组合,包括类目名、发生的线程，以及行数。

举例：Testlog4.main(TestLog4.java:10)

%x: 输出和当前线程相关联的NDC(嵌套诊断环境)，尤其用到像java servlets这样的多客户多线程的应用中。

%%: 输出一个"%"字符

%F: 输出日志消息产生时所在的文件名称

%L: 输出代码中的行号

%m: 输出代码中指定的消息,产生的日志具体信息

%n: 输出一个回车换行符，Windows平台为"\r\n"，Unix平台为"\n"输出日志信息换行

可以在%与模式字符之间加上修饰符来控制其最小宽度、最大宽度、和文本的对齐方式。如：

%20c：指定输出category的名称，最小的宽度是20，如果category的名称小于20的话，默认的情况下右对齐。
%-20c:指定输出category的名称，最小的宽度是20，如果category的名称小于20的话，"-"号指定左对齐。
%.30c:指定输出category的名称，最大的宽度是30，如果category的名称大于30的话，就会将左边多出的字符截掉，但小于30的话也不会有空格。
%20.30c:如果category的名称小于20就补空格，并且右对齐，如果其名称长于30字符，就从左边交远销出的字符截掉

四、xml配置信息

详细内容见例子：

1. LoggerTest.java

 1 import org.apache.log4j.Logger;
 2 
 3 public class LoggerTest {
 4     private static final Logger log = Logger.getLogger(LoggerTest.class);
 5     public static void main(String[] args) {
 6         log.info("Enter the main()....");
 7         log.debug("Enter the main()....");
 8         log.warn("Enter the main()....");
 9         log.info("Enter the main()....");
10         System.out.println("this is a log4j test.");
11         log.info("log end.");
12     }
13 }

2. log4j.xml

 1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
 2 <!DOCTYPE log4j:configuration SYSTEM "log4j.dtd">
 3 <log4j:configuration xmlns:log4j=‘http://jakarta.apache.org/log4j/‘>
 4 
 5     <!-- ========================== 自定义输出格式说明================================ -->
 6       <!-- %p 输出优先级，即DEBUG，INFO，WARN，ERROR，FATAL -->
 7       <!-- %r 输出自应用启动到输出该log信息耗费的毫秒数  -->
 8       <!-- %c 输出所属的类目，通常就是所在类的全名 -->
 9       <!-- %t 输出产生该日志事件的线程名 -->
10       <!-- %n 输出一个回车换行符，Windows平台为“/r/n”，Unix平台为“/n” -->
11       <!-- %d 输出日志时间点的日期或时间，默认格式为ISO8601，也可以在其后指定格式，比如：%d{yyy MMM dd HH:mm:ss,SSS}，输出类似：2002年10月18日 22：10：28，921  -->
12       <!-- %l 输出日志事件的发生位置，包括类目名、发生的线程，以及在代码中的行数。举例：Testlog4.main(TestLog4.java:10)  -->
13       <!-- ========================================================================== -->
14 
15       <!-- ========================== 输出方式说明================================ -->
16       <!-- Log4j提供的appender有以下几种:  -->
17       <!-- org.apache.log4j.ConsoleAppender(控制台),  -->
18       <!-- org.apache.log4j.FileAppender(文件),  -->
19       <!-- org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender(每天产生一个日志文件), -->
20       <!-- org.apache.log4j.RollingFileAppender(文件大小到达指定尺寸的时候产生一个新的文件),  -->
21       <!-- org.apache.log4j.WriterAppender(将日志信息以流格式发送到任意指定的地方)   -->
22   <!-- ========================================================================== -->
23   <!-- 输出到日志文件  -->
24   <!-- 设置通道file和输出方式：org.apache.log4j.RollingFileAppender -->  
25   <appender name="FILE" class="org.apache.log4j.RollingFileAppender">
26      <!-- 设置File参数：日志输出文件名 -->  
27      <param name="File" value="D:/logxml/test_log4j_debug.log"/>
28      <!-- 设置是否在重新启动服务时，在原有日志的基础添加新日志 -->  
29      <param name="Append" value="true"/>
30      <param name="MaxFileSize" value="5KB"/>
31      <param name="MaxBackupIndex" value="2"/>
32      <layout class="org.apache.log4j.PatternLayout">
33         <!-- 设置输出文件项目和格式 -->  
34         <param name="ConversionPattern" value="%c %d{ISO8601}-- %p -- %m%n"/>
35      </layout>
36      <filter class="org.apache.log4j.varia.LevelRangeFilter">
37         <param name="LevelMin" value="DEBUG"/>
38         <param name="LevelMax" value="DEBUG"/>
39      </filter>
40   </appender>
41   <appender name="STDOUT" class="org.apache.log4j.ConsoleAppender">
42      <layout class="org.apache.log4j.PatternLayout"> 
43         <param name="ConversionPattern" value="%c %d{ISO8601}-- %p -- %m%n"/>
44      </layout>
45      <filter class="org.apache.log4j.varia.LevelRangeFilter">
46         <param name="LevelMin" value="INFO"/>
47         <param name="LevelMax" value="INFO"/>
48      </filter>
49   </appender>
50   <root>
51      <priority value="debug"/>  
52      <appender-ref ref="FILE" /><!-- 与前面的通道id相对应 -->  
53      <appender-ref ref="STDOUT" />  
54   </root>
55 </log4j:configuration>

3. 运行结果：

在控制台中输出结果：

1 LoggerTest 2014-04-11 16:20:17,683-- INFO -- Enter the main()....
2 LoggerTest 2014-04-11 16:20:17,684-- INFO -- Enter the main()....
3 this is a log4j test.
4 LoggerTest 2014-04-11 16:20:17,684-- INFO -- log end.

在D:/logxml/test_log4j_debug.log输出结果：

1 LoggerTest 2014-04-11 16:20:17,684-- DEBUG -- Enter the main()....

【参考资料】

1. java日志详解

2. J?A?V?A?应?用?开?发?日?志?解?决?方?案

3. log4j入门、详解

【后面的话】

好好学习。

——TT

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java学习笔记（十九）——Java 日志记录 AND log4j

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