浅谈 logback的MDC机制

川长思鸟来 2022-02-15 12:49 675阅读 0赞

# logback的MDC机制 #

### 1. MDC 介绍： ###

MDC（Mapped Diagnostic Context，映射调试上下文），即将一些运行时的上下文数据通过logback打印出来，是 一种方便在多线程条件下记录日志的功能。和SiftingAppender一起，可以实现根据运行时的上下文数据，将日志保存到不同的文件中。

MDC（Mapped Diagnostic Context，映射调试上下文）是 log4j 和 logback 提供的一种方便在多线程条件下记录日志的功能。某些应用程序采用多线程的方式来处理多个用户的请求。在一个用户的使用过程中，可能有多个不同的线程来进行处理。典型的例子是 Web 应用服务器。当用户访问某个页面时，应用服务器可能会创建一个新的线程来处理该请求，也可能从线程池中复用已有的线程。在一个用户的会话存续期间，可能有多个线程处理过该用户的请求。这使得比较难以区分不同用户所对应的日志。当需要追踪某个用户在系统中的相关日志记录时，就会变得很麻烦。

一种解决的办法是采用自定义的日志格式，把用户的信息采用某种方式编码在日志记录中。这种方式的问题在于要求在每个使用日志记录器的类中，都可以访问到用户相关的信息。这样才可能在记录日志时使用。这样的条件通常是比较难以满足的。MDC 的作用是解决这个问题。

MDC 可以看成是一个与当前线程绑定的哈希表，可以往其中添加键值对。MDC 中包含的内容可以被同一线程中执行的代码所访问。当前线程的子线程会继承其父线程中的 MDC 的内容。当需要记录日志时，只需要从 MDC 中获取所需的信息即可。MDC 的内容则由程序在适当的时候保存进去。对于一个 Web 应用来说，通常是在请求被处理的最开始保存这些数据。

为了验证MDC的正确性，我写了个简单的多线程程序，代码如下：

import org.apache.log4j.MDC;  
      
    public class ThreadTest extends Thread {  
        private int i ;  
          
        public ThreadTest(){  
        }  
          
        public ThreadTest(int i){  
            this.i = i;  
        }  
          
        public void run(){  
            System.out.println(++i);  
            MDC.put("username", i);  
          
            for (int j = 0; j < 100; j++) {  
                System.out.println("aaa" + i);  
                if(j==10){  
                    try {  
                        this.sleep(1000);  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
            }  
            System.out.println("run: " + i + "     "  + MDC.get("username"));  
        }  
          
        public static void main(String args[]) throws InterruptedException{  
            ThreadTest t1 = new ThreadTest(1);  
            t1.start();  
            ThreadTest t2 = new ThreadTest(2);  
            t2.start();  
        }  
    }

输出结果是：

2  
    3  
    aaa3  
    aaa3  
    aaa2  
    aaa3  
    aaa2  
    aaa3  
    aaa2  
    aaa3  
    aaa2  
    aaa3  
    aaa2  
    aaa3  
    aaa2  
    aaa2  
    aaa2  
    aaa2  
    aaa2  
    run: 2     2  
    aaa3  
    aaa3  
    aaa3  
    run: 3     3

从结果中可以看出：进程t1与t2在MDC中的值是没有相互影响的，确保了多进程下进程之间在MDC存放的值是没有相互的影响的或者说是无关的（进程t1在MDC中的username的键值为2；进程t2在MDC中的username的键值为3）。  
分析：

MDC类put方法：

public static void put(String key, Object o)  
      {  
        mdc.put0(key, o);  
      }  
      
      private void put0(String key, Object o)  
      {  
        if (this.java1) {  
          return;  
        }  
        Hashtable ht = (Hashtable)((ThreadLocalMap)this.tlm).get();  
        if (ht == null) {  
          ht = new Hashtable(7);  
          ((ThreadLocalMap)this.tlm).set(ht);  
        }  
        ht.put(key, o);  
      }

结合类java.lang.ThreadLocal<T>及Thread类可以知道，MDC中的put方法其实就是讲键值对放入一个Hashtable对象中，然后赋值给当前线程的ThreadLocal.ThreadLocalMap对象，即threadLocals，这保证了各个线程的在MDC键值对的独立性。

下边为java.lang.ThreadLocal<T>的部分代码：

public class ThreadLocal<T> {  
          
        public void set(T value) {  
            Thread t = Thread.currentThread();  
            ThreadLocalMap map = getMap(t);  
            if (map != null)  
                map.set(this, value);  
            else  
                createMap(t, value);  
        }  
      
      
        public T get() {  
            Thread t = Thread.currentThread();  
            ThreadLocalMap map = getMap(t);  
            if (map != null) {  
                ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);  
                if (e != null)  
                    return (T)e.value;  
            }  
            return setInitialValue();  
        }  
      
        ThreadLocalMap getMap(Thread t) {  
            return t.threadLocals;  
        }  
          
    }

Thread类的部分代码：

public class Thread implements Runnable {  
        ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;  
      
        ......................  
        .........................  
      
        static class ThreadLocalMap { //ThreadLocalMap为Thread类的内部类  
      
        }  
    }