Java学习笔记（十九）——Java 日志记录 AND log4j

【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：

1. sf4j
2. commons-logging
3. log4j
4. JDK自带logging
5. 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

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 日志记录可以采用不同的方式格式化。如：纯文本或者XML。
6. 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。
7. 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：

logger.setLevel(Level.ALL);

二、例子

     1. 代码

import java.util.logging.ConsoleHandler;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

public class LoggerTest {
    public static void main(String []args){    
        Logger logger =Logger.getLogger("cn.cc.ccc");
    /*    ConsoleHandler handler=new ConsoleHandler();
        handler.setLevel(Level.ALL);
        logger.addHandler(handler);*/
        logger.setLevel(Level.ALL);
        logger.severe("严重错误");
        logger.warning("警告信息");
        logger.info("普通输出");
        logger.config("配置信息");
        logger.fine("日志信息");
        logger.finer("日志信息");
        logger.finest("日志信息");
    }
}

    2. 结果：

四月 10, 2014 4:48:55 下午 LoggerTest main
严重: 严重错误
四月 10, 2014 4:48:55 下午 LoggerTest main
警告: 警告信息
四月 10, 2014 4:48:55 下午 LoggerTest main
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：

四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
配置: 配置信息
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
详细: 日志信息
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
较详细: 日志信息
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
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：

import java.util.logging.ConsoleHandler;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

public class LoggerTest {
    public static void main(String []args){    
        Logger logger =Logger.getLogger("cn.cc.ccc");
        ConsoleHandler handler=new ConsoleHandler();
        handler.setLevel(Level.ALL);
        logger.addHandler(handler);
        logger.setLevel(Level.ALL);
        logger.severe("严重错误");
        logger.warning("警告信息");
        logger.info("普通输出");
        logger.config("配置信息");
        logger.fine("日志信息");
        logger.finer("日志信息");
        logger.finest("日志信息");
    }
}

    结果

四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
严重: 严重错误
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
严重: 严重错误
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
警告: 警告信息
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
警告: 警告信息
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
信息: 普通输出
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
信息: 普通输出
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
配置: 配置信息
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
详细: 日志信息
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
较详细: 日志信息
四月 10, 2014 4:44:43 下午 LoggerTest main
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

import java.util.logging.Level;

import org.apache.log4j.Logger;

public class LoggerTest {
    public static void main(String []args){
        //获取Logger实例，参数为本类
        Logger logger=Logger.getLogger(LoggerTest.class);
        logger.debug("debuging");//输出一段DEBUG信息
        logger.info("info..."); //输出一段INFO信息
        logger.error("error..."); //输出一段ERROR错误信息
        logger.fatal("fatal");
        logger.warn("warn");
        }
    }

    2. log4j.properties

#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
log4j.rootCategory=INFO, stdout
#此属性执行stdout这个输出目的地类型为控制台
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
#此属性指定输出日志的布局类，这里采用LOG4J默认的布局类
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout

    3. 结果

info...
error...
fatal
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

1. 根目录（级别和目的地）；
2. 目的地（控制台、文件等等）；
3. 输出样式。

(二) log4j包含类的意义

1. Logger - 日志写出器，供程序员输出日志信息
2. 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
3. ConsoleAppender - 目的地为控制台的Appender
4. FileAppender - 目的地为文件的Appender
5. RollingFileAppender - 目的地为大小受限的文件的Appender
6. Layout - 日志格式化器，用来把程序员的logging request格式化成字符串
7. 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。

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

log4j.appender.appenderName = Log4j提供的appender类
log4j.appender.appenderName.属性名 = 属性值
···
log4j.appender.appenderName.属性名 = 属性值

     其中，Log4j提供的appender有以下几种：

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）

     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）

log4j.appender.appenderName.layout = Log4j提供的layout类 
log4j.appender.appenderName.layout.属性 = 值 
•••
log4j.appender.appenderName.layout.属性 = 值 Log4j 

       其中，Log4j提供的layout有以下几种：

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：

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

import org.apache.log4j.Logger;

public class LoggerTest {
    private static final Logger log = Logger.getLogger(LoggerTest.class);
    public static void main(String[] args) {
        log.info("Enter the main()....");
        log.debug("Enter the main()....");
        log.warn("Enter the main()....");
        log.info("Enter the main()....");
        System.out.println("this is a log4j test.");
        log.info("log end.");
    }
}

     2. log4j.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE log4j:configuration SYSTEM "log4j.dtd">
<log4j:configuration xmlns:log4j='http://jakarta.apache.org/log4j/'>

    <!-- ========================== 自定义输出格式说明================================ -->
      <!-- %p 输出优先级，即DEBUG，INFO，WARN，ERROR，FATAL -->
      <!-- %r 输出自应用启动到输出该log信息耗费的毫秒数  -->
      <!-- %c 输出所属的类目，通常就是所在类的全名 -->
      <!-- %t 输出产生该日志事件的线程名 -->
      <!-- %n 输出一个回车换行符，Windows平台为“/r/n”，Unix平台为“/n” -->
      <!-- %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  -->
      <!-- %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)  -->
      <!-- ========================================================================== -->

      <!-- ========================== 输出方式说明================================ -->
      <!-- Log4j提供的appender有以下几种:  -->
      <!-- 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)   -->
  <!-- ========================================================================== -->
  <!-- 输出到日志文件  -->
  <!-- 设置通道file和输出方式：org.apache.log4j.RollingFileAppender -->  
  <appender name="FILE" class="org.apache.log4j.RollingFileAppender">
     <!-- 设置File参数：日志输出文件名 -->  
     <param name="File" value="D:/logxml/test_log4j_debug.log"/>
     <!-- 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 -->  
     <param name="Append" value="true"/>
     <param name="MaxFileSize" value="5KB"/>
     <param name="MaxBackupIndex" value="2"/>
     <layout class="org.apache.log4j.PatternLayout">
        <!-- 设置输出文件项目和格式 -->  
        <param name="ConversionPattern" value="%c %d{ISO8601}-- %p -- %m%n"/>
     </layout>
     <filter class="org.apache.log4j.varia.LevelRangeFilter">
        <param name="LevelMin" value="DEBUG"/>
        <param name="LevelMax" value="DEBUG"/>
     </filter>
  </appender>
  <appender name="STDOUT" class="org.apache.log4j.ConsoleAppender">
     <layout class="org.apache.log4j.PatternLayout"> 
        <param name="ConversionPattern" value="%c %d{ISO8601}-- %p -- %m%n"/>
     </layout>
     <filter class="org.apache.log4j.varia.LevelRangeFilter">
        <param name="LevelMin" value="INFO"/>
        <param name="LevelMax" value="INFO"/>
     </filter>
  </appender>
  <root>
     <priority value="debug"/>  
     <appender-ref ref="FILE" /><!-- 与前面的通道id相对应 -->  
     <appender-ref ref="STDOUT" />  
  </root>
</log4j:configuration>

     3. 运行结果：

        在控制台中输出结果：

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

       在D:/logxml/test_log4j_debug.log输出结果：

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