使用高效的日志工具—Log4J （2）

转自：http://www.cnblogs.com/SGSoft/articles/84096.html

 

 Log4J的配置

现在来看log4j.properties配置文件的意义。第一行指定了根Logger的级别是DEBUG，并将此指定输出到A1。A1 就是第二行定义的org.apache.log4j.ConsoleAppender，此行表示将A1输出到控制台。第三行规定了输出到A1的格式为 org.apache.log4j.PatternLayout。第四行规定了输出到A1格式的转换模式为 org.javaresearch.log4j.TestLog4J。

很多成熟的服务器类的软件日志信息会输出到控制台，同时输出到日志文件备查。使用Log4J可以在不改变任何代码的情况下，仅通过修改配置文件就可以轻松地完成这项功能。相关配置文件如下：

#### Use two appenders, one to log to console, another to log to a file
log4j.rootCategory=debug, stdout, R

# Print only messages of priority WARN or higher for your category
log4j.category.your.category.name=WARN

#### First appender writes to console
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout

# Pattern to output the caller's file name and line number.
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%5p [%t] (%F:%L) - %m%n

#### Second appender writes to a file
log4j.appender.R=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.R.File=example.log

# Control the maximum log file size
log4j.appender.R.MaxFileSize=100KB
# Archive log files (one backup file here)
log4j.appender.R.MaxBackupIndex=1

log4j.appender.R.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.R.layout.ConversionPattern=%p %t %c - %m%n

这个配置文件指定了两个输出源stdout和R。前者把日志信息输出到控制台，后者是一个轮转日志文件。最大的文件是100KB，当一个日志文件 达到最大尺寸时，Log4J会自动把example.log重命名为example.log.1，然后重建一个新的example.log文件，依次轮 转。

在Web应用中使用

在Web应用中，应该在哪儿对Log4J进行配置呢？首先要明确，Log4J必须在应用的其它代码执行前完成初始化。因为Servlet 是在Web服务器启动时立即装入的，所以，在Web应用中一般使用一个专门的Servlet来完成Log4J的配置，并保证在web.xml的配置中，这 个Servlet位于其它Servlet之前。下面是一个例子，代码如下：

package org.javaresearch.log4j;
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import org.apache.log4j.*;
public class Log4JInit extends HttpServlet {
 public void init() throws ServletException {
  String prefix = getServletContext().getRealPath("/");
  String file = getServletConfig().getInitParameter("log4j-config-file");
  // 从Servlet参数读取log4j的配置文件 
  if (file != null) {
   PropertyConfigurator.configure(prefix + file);
  }
 }
 public void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)throws 
IOException, ServletException {}
 public void doPost(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)throws 
IOException, ServletException {}
}

<servlet>
  <servlet-name>log4jinit</servlet-name> 
   <servlet-class>org.javaresearch. log4j.Log4JInit</servlet-class>              
   <init-param>
   <param-name> log4j-config-file </param-name> 
      <param-value>/properties/log4j.properties</param-value> 
   </init-param>
   <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>

注意：上面的load-on-startup应设为1，以便在Web容器启动时即装入该Servlet。log4j.properties文件放在根的properties子目录中，也可以把它放在其它目录中。应该把.properties文件集中存放，这样方便管理。

高级话题

性能

在记录一些日志信息时，会一定程度地影响系统的运行效率，这时日志工具是否高效就是一个关键。Log4J的首要设计目标就是高效，一些关键组件都 重写过很多次以不断提高性能。根据Log4J项目小组的报告，在AMD Duron 800MHz ＋ JDK1.3.1的环境下，Log4J判断一条日志语句是否需要输出仅需要5纳秒。实际的日志语句执行的也非常快速，从使用SimpleLayout的 21微秒（几乎与System.out.println一样快），到使用TTCCLayout的37微秒不等。

嵌套诊断环境NDC

在多用户并发的环境下，通常是由不同的线程分别处理不同的客户端请求。此时要在日志信息中区分出不同的客户端，你可以为每一个线程生成一个 Logger，从而从一堆日志信息中区分出哪些信息是属于哪个线程的，但这种方式并不高效。Log4J巧妙地使用了Neil Harrison提出的“NDC（嵌套诊断环境）”机制来解决这个问题。Log4J为同一类别的线程生成一个Logger，多个线程共享使用，而它仅在日 志信息中添加能够区分不同线程的信息。NDC是什么？举例来说，如果一个Servlet接到并发请求时，为每一个客户端创建一个新的线程，然后分配一个用 于保存该请求上下文的NDC堆栈。该上下文可能是发出请求的主机名、IP地址或其它任何可以用于标识该请求的信息。这样，由于不同的客户端处理线程具有不 同的NDC堆栈，即使这个Servlet同时生成多个线程处理不同的请求，这些日志信息仍然可以区分出来，就好像Log4J为每一个线程都单独生成了一个 Logger实例一样。在Log4J中是通过org.apache.log4j.NDC实现这种机制的。使用NDC的方法也很简单，步骤如下：

1. 在进入一个环境时调用NDC.push(String)，然后创建一个NDC；

2. 所做的日志操作输出中包括了NDC的信息；

3. 离开该环境时调用NDC.pop方法；

4. 当从一个线程中退出时调用NDC.remove方法，以便释放资源。

下面是一个模拟记录来自不同客户端请求事件的例子，代码如下：

import org.apache.log4j.Logger;
import org.apache.log4j.NDC;
public class TestNDC {
 static Logger log = Logger.getLogger(TestNDC.class.getName());
 public static void main(String[] args) {
  log.info("Make sure %x is in your layout pattern!");
  // 从客户端获得IP地址的例子
  String[] ips = {"192.168.0.10","192.168.0.27"};
  for (int i = 0; i<ips.length ; i++)  // 模拟一个运行方法
  {
   // 将IP放进 NDC中
   NDC.push(ips[i]);
   log.info("A NEW client connected, who's ip should appear in this log message.");
   NDC.pop();
  }
  NDC.remove();
  log.info("Finished.");
 }
}

注意配置文件中的布局格式中一定要加上%x。系统输出如下：

INFO   - Make sure %x is in your layout pattern!
INFO  192.168.0.10 - A NEW client connected, who's ip should appear in this log 
message.
INFO  192.168.0.27 - A NEW client connected, who's ip should appear in this log 
message.
INFO   - Finished.

使用Log4J还是JDK logging API

从JDK 1.4.0开始，引入了java.util.logging包。虽然Log4J小组曾竭力游说JCP（Java Community Process）采用Log4J作为JDK 1.4的“标准”日志API，虽然最终因Sun的日志API规范的负责人Graham Hamilton的一句“Merlin的开发已经到了最后阶段，这时不允许再对主要API做出改变”而没有被采纳，但Log4J还是对新的日志API产生 了重要影响。那么，我们到底应该采用Log4J还是java.util.logging包呢？下面仅对两者做一简单的比较。

1. Log4J更加成熟，从1999年10月开始至今已经有3年的时间，并且已经在许多项目中有着成熟的应用。而JDK中的logging包是在1.4之后才 引入的，并且不能运行于JDK 1.3之前的版本。Log4J则可以良好地运行于JDK 1.1之后的所有版本。

2. Log4J已经被移植到多种环境下，包括log4c（C）、log4cpp（C++）、log4perl（Perl）、log4net（.net）等。在这些环境下，可以感受到几乎一致的配置和使用方式。这是JDK中的logging API所不能比拟的。

3. Log4J还具有更加强力的格式化系统，可以使记录输出时实现简单的模式。但是，它不会增加类而导致格式化工具的扩展。众多的附加程序和处理器使得Log4J数据包成为一个绝佳的选择，所有你所需要的都可能加以实现。

4. Log4J在性能上做了最大的优化。

Logging API对于简单的使用是足够的，但它缺少了许多Log4J所具有的功能。所以，如果你需要一个强力的logging机制，就应坚持使用Log4J；而如果只是需要一些简单的控制或文件记录，那么可以使用已经内建在JDK之中的logging API。

虽然Log4J和JDK logging API是一种竞争关系，但在logging API还在JCP中讨论（JSR47）时，两者之间就已经开始相互影响了。