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使用Log4j记录日志

发表于 更新于

对于开发者来说，日志的重要性不必多说。Log4j 是用 Java 语言编写的标准日志记录框架，以速度和灵活性为中心概念，使用配置文件便可以细致地控制日志的生成过程。

概述

Log4j 有三个重要的组件：

  • Loggers（记录器）：日志级别；
  • Appenders（输出源）：日志要输出的地方；
  • Layouts（布局）：日志的输出格式。

记录器按照布局中指定的格式把日志信息写入一个或多个输出源。通常使用配置文件来部署这些组件，Log4j 支持 .xml 和 .properties 两种配置文件格式。Log4j2 则使用 log4j2.xml 来进行配置，这里不做介绍。

Loggers

Log4j 允许定义多个记录器，而且记录器之间可以有层次关系。记录器之间通过名字来表明隶属或家族关系，子记录器可以继承父记录器的配置，它们有一个共同的、位于最上层的根记录器 rootLogger，它永远存在且不能通过名字检索或引用。

定义根记录器

在配置文件中定义根记录器：

log4j.properties
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# 根记录器定义格式
log4j.rootLogger=[level], appenderName, appenderName, ...

# 定义根记录器
log4j.rootLogger=INFO, stdout

level 是记录器的级别，分为 OFF、FATAL、ERROR、WARN、INFO、DEBUG、ALL 以及自定义的级别，Log4j 建议使用其中的四个级别：FATAL、ERROR、WARN、INFO、DEBUG。级别之间的关系为 DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL，Log4j 只输出级别不低于设定级别的日志信息。

appenderName 是输出源的名字，应与后面定义的输出源名字一致，可以同时指定多个输出源，用逗号隔开。

定义记录器

在配置文件中定义记录器：

log4j.properties
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# 记录器定义格式
log4j.logger.<loggerName>=[level], appenderName, appenderName, … 

# 定义记录器 moe.sannaha.testLogger 和 moe.sannaha.testLogger.subLogger
log4j.logger.moe.sannaha.testLogger=
log4j.logger.moe.sannaha.testLogger.subLogger=WARN

其中 loggerName 是自定义记录器的名字，需要与程序中定义的 Logger 名字一致：

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private static Logger testLogger = Logger.getLogger("moe.sannaha.testLogger");
private static Logger subLogger = Logger.getLogger("moe.sannaha.testLogger.subLogger");

子记录器可以从父记录器中继承配置。moe.sannaha.testLogger 从 rootLogger 中继承记录器级别 INFO 以及输出源 stdout；moe.sannaha.testLogger.subLogger 则用 WARN 覆盖了父记录器的记录器级别，并从 moe.sannaha.testLogger 继承输出源 stdout。

Appenders

Log4j 允许定义多个输出源，可以把日志输出到不同的地方。常用的类如下：

  • org.apache.log4j.ConsoleAppender（控制台）
  • org.apache.log4j.FileAppender（文件）
  • org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender（每天产生一个日志文件）
  • 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）
  • org.apache.log4j.WriterAppender（将日志信息以流格式发送到任意指定的地方）
  • org.apache.log4j.SocketAppender (Socket)

在配置文件中定义输出源，可以通过选项对输出源进行设置：

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# 输出源定义格式
log4j.appender.<appenderName>=className
# 输出源选项设置格式
log4j.appender.<appenderName>.<option1>=value1
...
log4j.appender.<appenderName>.<optionN>=valueN

# 定义输出源 stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
# 设置输出源
log4j.appender.stdout.Threshold=WARN

ConsoleAppender选项

  • Threshold=INFO：指定日志信息的最低输出级别，默认为 DEBUG；
  • ImmediateFlush=true：所有消息都会被立即输出，设为 false 则不输出，默认值是 true；
  • Target=System.err：默认值是 System.out。

示例：

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log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.Threshold=INFO
log4j.appender.stdout.ImmediateFlush=true
log4j.appender.stdout.Target=System.err

FileAppender选项

  • Threshold=INFO：指定日志信息的最低输出级别，默认为 DEBUG；
  • ImmediateFlush=true：所有消息都会被立即输出，设为 false 则不输出，默认值是 true；
  • Append=true：表示消息增加到指定文件中，false 则将消息覆盖指定的文件内容，默认值是 true；
  • File=D:/file.log：指定消息输出到哪个文件。

示例：

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log4j.appender.file=org.apache.log4j.FileAppender
log4j.appender.file.Threshold=INFO
log4j.appender.file.ImmediateFlush=true
log4j.appender.file.Append=true
log4j.appender.file.File=D:/file.log

DailyRollingFileAppender选项

  • Threshold=INFO：指定日志信息的最低输出级别，默认为 DEBUG；
  • ImmediateFlush=true：所有消息都会被立即输出，设为 false 则不输出，默认值是 true；
  • Append=true：表示消息增加到指定文件中，false 则将消息覆盖指定的文件内容，默认值是 true；
  • File=D:/file.log：指定消息输出到哪个文件；
  • DatePattern=.yyyy-MM-dd：每天滚动一次日志文件，即把昨天的日志文件重名名为 file.log.yyyy-MM-dd，当天的日志文件仍为 file.log。根据日期字符串的不同，可以按照月、周、天、时、分等尺度来滚动日志文件，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

示例：

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log4j.appender.file=org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.file.Threshold=INFO
log4j.appender.file.ImmediateFlush=true
log4j.appender.file.Append=true
log4j.appender.file.File=D:/file.log
log4j.appender.file.DatePattern=.yyyy-MM-dd

如果在 Windows 平台使用 1.2.17 版本的 log4j（比如 spark-core_2.11:2.4.0-cdh6.1.0 中使用的 log4j），使用 DailyRollingFileAppender 时会出现重命名错误，这一 BUG 在 1.3.x 中修复：

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log4j:ERROR Failed to rename [D:/file.log] to [D:/file.log.2021-09-24-15:34].

RollingFileAppender选项

  • Threshold=INFO：指定日志信息的最低输出级别，默认为 DEBUG；
  • ImmediateFlush=true：所有消息都会被立即输出，设为 false 则不输出，默认值是 true；
  • Append=true：表示消息增加到指定文件中，false 则将消息覆盖指定的文件内容，默认值是 true；
  • File=D:/file.log：指定消息输出到哪个文件；
  • MaxFileSize=100KB：当日志文件达到指定大小时将会自动滚动，将原来的日志内容保存为 file.log.1，单位可以是 KB、MB 或 GB；
  • MaxBackupIndex=2：指定最多可以产生几个滚动文件。如果设置为 2，则可以产生 file.log.1 和 file.log.2 两个滚动文件，同时还有一个用于保存最新日志的 file.log 文件。

示例：

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log4j.appender.file=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.file.Threshold=INFO
log4j.appender.file.ImmediateFlush=true
log4j.appender.file.Append=true
log4j.appender.file.File=D:/file.log
log4j.appender.file.MaxFileSize=100KB
log4j.appender.file.MaxBackupIndex=2

Layouts

Log4j 提供了四种日志输出布局，常用的类如下：

  • org.apache.log4j.HTMLLayout（以HTML表格形式布局）
  • org.apache.log4j.PatternLayout（可以灵活地指定布局模式）
  • 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、类别等信息）

如果使用的是 PatternLayout，Log4j 还提供类似 C 语言中的 printf 函数来格式化日志信息：

  • %c：输出记录器的名称；
  • %d：输出时间，默认格式为 yyyy-MM-dd HH:mm:ss,SSS，也可以指定格式为 %d{yyyy/MM/dd HH:mm:ss,SSS}，输出效果为 2021/09/25 17:03:59,351；
  • %l：输出日志事件的发生位置，包括全类名、发生的线程、文件以及在代码中的行数。比如：moe.sannaha.testlog.TestLog.main(TestLog.java:14)；
  • %m：输出代码中指定的消息；
  • %n：输出一个换行符，Windows平台为 /r/n，Unix 平台为 /n；
  • %p：输出优先级，即 DEBUG，INFO，WARN，ERROR，FATAL；
  • %5p：以 5 个字符的宽度输出优先级，默认为右对齐，对于 INFO、WARN 会在前面补空格，可以在前面添加 - 实现左对齐；
  • %r：输出自应用启动到输出该日志信息耗费的毫秒数；
  • %t：输出产生该日志事件的线程名。

在配置文件中定义布局，可以通过选项对布局进行设置：

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# 布局定义格式
log4j.appender.<appenderName>.layout=className
# 布局选项设置格式
log4j.appender.<appenderName>.layout.<Option1>=value1
...
log4j.appender.<appenderName>.layout.<OptionN>=valueN

# 定义输出源 stdout 的布局
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
# 设置布局
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%5p [%t] - %m%n

示例

引入 log4j 依赖：

pom.xml
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<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency>

配置 log4j.properties：

log4j.properties
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log4j.rootLogger=INFO, stdout
log4j.logger.moe.sannaha.testLogger=
log4j.logger.moe.sannaha.testLogger.subLogger111=WARN, stdout, file
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %5p [%t] - %m%n

编写 Java 代码：

TestLog
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package moe.sannaha.testlog;
import org.apache.log4j.Logger;
import org.apache.log4j.PropertyConfigurator;

public class TestLog {
    private static Logger testLogger = Logger.getLogger("moe.sannaha.testLogger");
    private static Logger subLogger = Logger.getLogger("moe.sannaha.testLogger.subLogger");

    public static void main(String[] args) {
        PropertyConfigurator.configure("log4j.properties");
        testLogger.info("[INFO] testLogger");
        testLogger.warn("[WARN] testLogger");
        testLogger.error("[ERROR] testLogger");
        subLogger.info("[INFO] subLogger");
        subLogger.warn("[WARN] subLogger");
        subLogger.error("[ERROR] subLogger");
    }
}

运行结果：

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2021-09-25 17:27:44,334  INFO [main] - [INFO] testLogger
2021-09-25 17:27:44,336  WARN [main] - [WARN] testLogger
2021-09-25 17:27:44,336 ERROR [main] - [ERROR] testLogger
2021-09-25 17:27:44,336  WARN [main] - [WARN] subLogger
2021-09-25 17:27:44,336  WARN [main] - [WARN] subLogger
2021-09-25 17:27:44,336 ERROR [main] - [ERROR] subLogger
2021-09-25 17:27:44,336 ERROR [main] - [ERROR] subLogger

参考资料

PatternLayout
Log4j.properties配置详解
log4j目的，作用和基本配置
浅谈Log4j和Log4j2的区别

  • 本文作者： SANNAHA
  • 本文链接： https://sannaha.moe/Log4j/
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