SpringBoot日志

曾经终败给现在 2024-04-25 08:43 80阅读 0赞

**目录**

日志是什么

日志的作用

日志的使用

SLF4J

门面模式

打印日志

日志格式

日志级别

日志配置

配置日志级别

日志持久化

日志输出的简单方式

--------------------

## 日志是什么 ##

**日志：** 在生活中，日志是指记录生活中的点滴，而在这里，日志指的是 软件、系统或设备中记录事件、操作或状态的记录

在我们刚开始学习Java 时，我们就在使用 System.out.println() 来打印日志了，通过打印日志，我们可以发现问题和定位问题，从而解决问题，而在Spring中，也经常根据控制台的日志来分析和定位问题

## **日志的作用** ##

> **（1）故障排查与调试**：日志记录了系统运行过程中的各种事件、错误和异常情况，有助于我们定位和解决 bug 和故障。通过分析日志，可以更快速地找出问题的根源，并进行修复
> 
> **（2）性能监控与优化**：日志可以记录系统的性能指标、请求响应时间、资源利用率等信息，帮助系统管理员和开发人员监控系统的性能表现。通过分析日志，可以及时发现系统的性能瓶颈，并进行优化改进，提升系统的性能和稳定性
> 
> **（3）安全审计与监控**：日志记录了系统的各种操作和事件，包括用户登录、权限变更、安全事件等，有助于系统管理员进行安全审计和监控。通过分析日志，可以及时发现系统的安全风险和异常行为，并采取相应的措施进行防范和应对
> 
> **（4）业务分析与决策支持**：日志可以记录用户行为、业务流程、交易记录等信息，帮助业务分析师和决策者了解用户需求、业务趋势和市场动态。通过分析日志，可以为企业制定合适的业务策略和决策提供数据支持。
> 
> **（5）法律合规与证据保全**：日志可以作为法律合规的证据，记录系统操作和事件的完整过程，有助于企业应对法律诉讼和审计检查。通过合理规范的日志记录，可以保证系统操作的合法合规性，并为企业提供法律保障。

## 日志的使用 ##

SpringBoot项目在启动时默认就会有日志输出：

![a8f4bdd35e8b42ea8c57d73e7210da32.png][]

我们通过 System.out.println 打印日志：

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    
    @RestController
    public class LoggerController {
        @RequestMapping("/logger")
        public String logger(){
            System.out.println("打印日志");
            return "打印日志";
        }
    }

运行结果：

![7a1b1dfd5e3940efb3671e5d46676ba2.png][]

我们可以发现，SpringBoot打印的日志比我们通过 System.out.println 打印的日志多了很多信息

SpringBoot内置了日志框架 slf4j，我们可以直接在程序中调用 slf4j 来输出日志

### SLF4J ###

**SLF4J（Simple Logging Facade for Java）**: 是一个为 Java 应用程序提供简单**日志门面**的库。它允许应用程序通过统一的 API 记录日志，而**不受底层日志实现的影响**。SLF4J 提供了一种简单的方式来在应用程序中使用日志记录，同时允许开发人员在部署时选择合适的日志框架作为底层实现，如 Logback、Log4j、java.util.logging 等。

![3f2349ad570246f38a2265de5efd99ad.jpeg][]

SLF4J 不是一个真正的日志实现，而是一个抽象层，因此，SLF4J不能独立使用，需要和具体的日志框架配合使用

SLF4J是其他日志框架的门面，什么是门面？接下来，我们来了解一下门面模式

### **门面模式**  ###

**门面模式（Facade Pattern）**：又称为外观模式，是一种结构型设计模式，旨在为复杂系统提供简化的接口。该模式通过创建一个简单的接口来隐藏系统的复杂性，使得客户端可以更容易地与系统交互，而不必了解系统内部的复杂结构和实现细节。

在门面模式中，通常有一个称为“门面”的类，它提供了一个简单的接口，客户端可以通过这个接口与系统进行交互。**门面类将客户端的请求委派给系统内部的各个子系统，客户端无需直接与子系统交互，而是通过门面类来进行操作。**

![577e3b50820c4c6eaa1754c91e2358a5.jpeg][]

门面模式主要包含**两个角色：**

> **门面角色：**也称为外观角色，是系统对外的统一接口
> 
> **子系统角色：**子系统指的是组成整个系统的各个模块或组件。这些子系统可能是相互独立的模块，也可能是紧密相关的组件，子系统的具体实现对客户端是透明的，客户端只需要通过门面系统与子系统进行交互，而不需要了解子系统的内部实现细节

子系统是**组成整个系统的各个模块或组件**，而门面类则充当了**客户端与子系统之间的接口**。

门面模式的优点：

> **1. 简化接口：** 门面模式提供了一个简单的接口给客户端使用，隐藏了系统的复杂性。客户端只需要与门面类交互，而不需要了解系统内部的复杂结构和实现细节。
> 
> **2. 降低耦合度：** 门面模式将客户端与子系统之间的依赖关系解耦，客户端只依赖于门面类而不依赖于子系统的具体实现。这样，当子系统发生变化时，不会影响到客户端的代码，提高了系统的灵活性和可维护性。
> 
> **3. 提高可复用性：** 门面模式将系统的复杂功能封装在一个门面类中，使得这些功能可以被多个客户端共享和复用。这样，可以避免代码重复，提高了代码的可复用性。
> 
> **4. 隐藏实现细节：** 门面模式隐藏了系统的内部实现细节，客户端只需要关心所需功能的调用，而不需要了解功能是如何实现的。这样可以减少客户端与系统之间的交互，降低了系统的复杂度。
> 
> **5. 提高安全性：** 通过门面模式，可以控制客户端对系统的访问权限，只暴露必要的接口给客户端使用，从而提高了系统的安全性。
> 
> **6. 易于维护：** 由于门面模式将系统的复杂性封装在一个门面类中，使得系统的维护变得更加容易。当系统发生变化时，只需要修改门面类的实现，而不需要修改客户端的代码。

**当未引入日志门面时：**

若一个项目依赖log4j，需要将其加载到项目中，

![8806eac1ea3f41419c1db1ebbe810ea7.jpeg][]

而当依赖的另一个类库，其依赖于另一个日志框架 logback，此时，需要将 logback 也加载进去

![5fbc9135fd6740d8be973bb9495898a4.jpeg][]

不同日志框架的API接口和配置文件不同，若多个日志框架共存，则必须要维护多套配置文件

而当要更换日志框架时，应用程序则不得不修改代码，在修改过程中可能会存在一些代码冲突

若引入了多套三方框架，就不得不维护多套配置

**而当引入了日志门面后：**

![9276eda5350c4c048519c43f6dac963d.jpeg][]

此时 ，应用程序和日志框架之间有了统一的API接口（门面日志框架实现），应用程序只需要维护一套日志文件配置，当底层实现框架发生改变时，不需要更改应用程序代码

SLF4J就是其他日志框架的门面，使代码独立于任意一个特定的日志API

### 打印日志 ###

> 打印日志：
> 
> 1. 在程序中得到日志对象  
> 2. 使用日志对象输出要打印的内容

**得到日志对象：**

使用 日志工厂 **LoggerFactory** 来获取日志对象：

import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    
    @RestController
    public class LoggerController {
        private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoggerController.class);
    }

**注意：在创建Logger对象时导入 org.slf4j 对应的包，不要导错包**

使用日志对象打印内容：

import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    
    @RestController
    public class LoggerController {
        private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoggerController.class);
    
        @RequestMapping("/logger")
        public String logger(){
            logger.info("--------打印日志----------");
            return "打印日志";
        }
    }

运行结果：

![966fb3432c1f4114a977577b379cb893.png][]

我们可以看到 SpringBoot 打印的日志有许多内容，这些分别代表着什么呢？

### 日志格式 ###

日志输出内容元素从左到右分别为：

> 时间日期（精确到毫秒）
> 
> 日志级别（包括 ERROR、WARN、INFO、DEBUT及TRACE）
> 
> 进程ID
> 
> 线程名
> 
> Logger名（通常使用源代码的类名）
> 
> 日志内容

### 日志级别 ###

日志级别代表着日志信息对应问题的严重性，能够更快的筛选符合目标的日志信息

日志的级别从高到低依次为： FATAL、ERROR、WARN、INFO、DEBUT、TRACE

> **FATAL：**致命信息，表示需要立即被处理的系统级错误
> 
> **ERROR：**错误信息，级别较高的错误日志信息，但仍然不影响系统的继续运行
> 
> **WARN：**警告信息，不影响使用，但需要注意的问题
> 
> **INFO：**普通信息，用于记录应用程序正常运行时的一些信息，如系统启动完成，请求处理完成等
> 
> **DEBUG：**调试信息，需要调试时的关键信息打印
> 
> **TRACE：**追踪信息，比DEBUG更细粒度的信息事件

日志级别的顺序：

![1c3c86161ebc4c058ad2f1be1bff8ee5.jpeg][]

**级别越高，收到的消息越少**

日志级别是开发人员设置的，用来给开发人员看的，开发人员根据自己的理解来判断该信息的重要程度，若将ERROR级别的日志设置成INFO，很有可能会影响开发人员对项目运行情况的判断，当出现较多ERROR级别的日志信息时，也可能没有任何问题，测试的BUG级别更多的是依据现象和影响范围来判断

针对不同级别的日志，Logger对象提供了对应的方法来输出日志：

@RequestMapping("/logger")
        public String logger(){
            logger.trace("--------trace----------");
            logger.debug("--------debug----------");
            logger.info("--------info----------");
            logger.warn("--------warn----------");
            logger.error("--------error----------");
            return "打印不同级别的日志";
        }

SpringBoot默认的日志框架是 logback，logback没有 FATAL级别，它被映射到 ERROR

当出现FATAL级别的日志时，说明服务已经出现了某种程度的不可用，需要联系系统管理员紧急介入处理，通常情况下，一个经常的生命周期中应该最多只有一次FATAL记录

运行结果：

![2496a0dcfd4b41cb96ea45e2233cfb30.png][]

我们可以看到，只打印了INFO、WARN 和 ERROR 级别的日志

这与日志级别的配置有关，日志的输出级别默认是 INFO，因此只会打印大于此级别的日志

要想打印DEBUG 和 TRACE级别的日志，可以通过在配置文件中进行设置

因此，接下来我们学习日志配置

### 日志配置 ###

#### 配置日志级别 ####

日志级别配置只需要在配置文件中设置 logging.level 配置项即可：

若使用 .properties：

>     logging.level.root: debug

若使用 .yml：

>     logging:
>       level:
>         root: debug

重新运行，观察结果：

![7660e513aee54826bcdd922b308da664.png][]此时，就能够打印出 debug 级别的日志，若想要打印出 trace 级别的日志，只需要将上述配置文件中的 debug 修改为 trace

上述日志都是输出在控制台上的，若我们想要将日志保存下来，以便出现问题后追溯问题，该如何实现呢？

#### 日志持久化 ####

将日志保存下来就叫做日志的持久化

日志持久化有两种方式：

> 1. 配置日志文件名
> 
> 2. 配置日志的存储目录

**配置日志文件的路径和文件名：**

properties：

>     logging.file.name: logger/springboot.log

yml：

>     logging:
>       file:
>         name: logger/springboot.log

路径可以是绝对路径也可以是相对路径

再次运行，可以看到日志内容保存在了对应的目录下：

![4ba154689931424e9e016195d3b8adf8.png][]

**配置日志文件的保存路径：**

properties:

>     logging.file.path:logger

yml:

>     logging:
>       file:
>         path: logger

再次运行程序，可以看到对应目录下：

![20feea944a7f4d7ca43dab7ce84d9207.png][]

通过这种方式只能设置日志的路径，其文件名为固定的 **spring.log**

> **当 logging.file.name 和 logging.file.path两个都配置的情况下，会怎样呢？**

我们来测试一下：

![a65e5eb2136a4ea8a96cd9e6f69e3214.png][]

删掉原有的日志文件，再次运行：

![ee9c2861a2264c52bcaf9b2cdde62a0e.png][]

可以看到，当logging.file.name 和 logging.file.path都配置时，以 logging.file.name 为准

更多的内容，可参考：[Chapter 6: Layouts (qos.ch)][Chapter 6_ Layouts _qos.ch]

### 日志输出的简单方式 ###

我们每次都需要在程序中得到日志对象  
lombok为我们提供了一种更简单的方式

我们只需要：

> 1. 添加 lombok 框架支持
> 
> 2. 使用 @Slf4j 注入输出日志

添加 lombok 依赖

>     <dependency>
>        <groupId>org.projectlombok</groupId>
>        <artifactId>lombok</artifactId>
>        <optional>true</optional>
>     </dependency>

输出日志：

@Slf4j
    @RestController
    public class LogController {
        @RequestMapping("/log")
        public void log(){
            log.info("--------info----------");
        }
    }

lombok提供的@Slf4j 会帮我们提供一个日志对象 log，我们可以直接使用

[a8f4bdd35e8b42ea8c57d73e7210da32.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/25/0d056c09505c47e88d59338a610863a6.png
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[20feea944a7f4d7ca43dab7ce84d9207.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/25/46500ff045a7425a8f438c213434887c.png
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[ee9c2861a2264c52bcaf9b2cdde62a0e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/25/823c4fafe04543f8bdf8335cc0d3ccf8.png
[Chapter 6_ Layouts _qos.ch]: https://logback.qos.ch/manual/layouts.html#conversionWord