为什么在SpringBoot中可以直接使用LogBack、Log4j、Log4j2等?
SpringBoot对日志的配置和加载进行了封装,让我们可以很方便地使用一些日志框架,只需要定义对应日志框架的配置文件,比如LogBack、Log4j、Log4j2等,代码内部便可以直接使用。
比如我们在resources目录下定义了一个logback.xml文件,文件内容是logback相关的配置,然后就可以直接在代码在使用Logger记录日志啦。
# LoggingSystem内部结构
从图中也可以发现目前SpringBoot支持4种类型的日志,分别是JDK内置的Log(JavaLoggingSystem)、Log4j(Log4JLoggingSystem)、Log4j2(Log4J2LoggingSystem)以及Logback(LogbackLoggingSystem)。
LoggingSystem是个抽象类,内部有这几个方法:
beforeInitialize方法:日志系统初始化之前需要处理的事情。抽象方法,不同的日志架构进行不同的处理
initialize方法:初始化日志系统。默认不进行任何处理,需子类进行初始化工作
cleanUp方法:日志系统的清除工作。默认不进行任何处理,需子类进行清除工作
getShutdownHandler方法:返回一个Runnable用于当jvm退出的时候处理日志系统关闭后需要进行的操作,默认返回null,也就是什么都不做
setLogLevel方法:抽象方法,用于设置对应logger的级别
AbstractLoggingSystem抽象类继承LoggingSystem抽象类,进行了一些扩展,重点在于initialize方法:
实现了beforeInitialize方法,但是内部不做任何处理
复写了initialize方法,具体过程如下
@Overridepublic void initialize(LoggingInitializationContext initializationContext,String configLocation, LogFile logFile) {// 如果传递了日志配置文件,调用initializeWithSpecificConfig方法,使用指定的文件if (StringUtils.hasLength(configLocation)) {initializeWithSpecificConfig(initializationContext, configLocation, logFile);return;}// 没有传递日志配置文件的话调用initializeWithConventions方法,使用约定俗成的方式initializeWithConventions(initializationContext, logFile);}private void initializeWithSpecificConfig(LoggingInitializationContext initializationContext, String configLocation,LogFile logFile) {// 处理日志配置文件中的占位符configLocation = SystemPropertyUtils.resolvePlaceholders(configLocation);loadConfiguration(initializationContext, configLocation, logFile);}private void initializeWithConventions(LoggingInitializationContext initializationContext, LogFile logFile) {// 获取自初始化的日志配置文件,该方法会使用getStandardConfigLocations抽象方法得到的文件数组// 然后进行遍历,如果文件存在,返回对应的文件目录。注意这里的文件指的是classpath下的文件String config = getSelfInitializationConfig();// 如果找到对应的日志配置文件并且logFile为null(logFile为null表示只有console会输出)if (config != null && logFile == null) {// 调用reinitialize方法重新初始化// 默认的reinitialize方法不做任何处理,logback,log4j和log4j2覆盖了这个方法,会进行处理reinitialize(initializationContext);return;}// 如果没有找到对应的日志配置文件if (config == null) {// 调用getSpringInitializationConfig方法获取日志配置文件// 该方法与getSelfInitializationConfig方法的区别在于getStandardConfigLocations方法得到的文件数组内部遍历的逻辑// getSelfInitializationConfig方法直接遍历并判断classpath下是否存在对应的文件// getSpringInitializationConfig方法遍历后判断的文件名会在后缀前加上 "-spring" 字符串// 比如查找logback.xml文件,getSelfInitializationConfig会直接查找classpath下是否存在logback.xml文件,而getSpringInitializationConfig方法会判断classpath下是否存在logback-spring.xml文件config = getSpringInitializationConfig();}// 如果找到了对应的日志配置文件if (config != null) {// 调用loadConfiguration抽象方法,让子类实现loadConfiguration(initializationContext, config, logFile);return;}// 还是没找到日志配置文件的话,调用loadDefaults抽象方法加载,让子类实现loadDefaults(initializationContext, logFile);}protected abstract String[] getStandardConfigLocations();protected abstract void loadConfiguration(LoggingInitializationContext initializationContext, String location,LogFile logFile);protected abstract void loadDefaults(LoggingInitializationContext initializationContext, LogFile logFile);
// LogbackLoggingSystem.class// 根据上面AbstractLoggingSystem的分析// 使用logback日志库的时候会查找classpath下是否存在这些文件// logback-test.groovy、logback-test.xml、logback.groovy、logback.xml以及// logback-test-spring.groovy、logback-test-spring.xml、logback-spring.groovy、logback-spring.xmlprotected String[] getStandardConfigLocations() {return new String[] { "logback-test.groovy", "logback-test.xml", "logback.groovy","logback.xml" };}// logback具体的初始化加载过程protected void loadConfiguration(LoggingInitializationContext initializationContext,String location, LogFile logFile) {// 调用父类Slf4JLoggingSystem的loadConfiguration方法super.loadConfiguration(initializationContext, location, logFile);// 获取slf4j内部的LoggerContextLoggerContext loggerContext = getLoggerContext();// logback环境的一些配置配置处理stopAndReset(loggerContext);try {configureByResourceUrl(initializationContext, loggerContext,ResourceUtils.getURL(location));}catch (Exception ex) {throw new IllegalStateException("Could not initialize Logback logging from " + location, ex);}List<Status> statuses = loggerContext.getStatusManager().getCopyOfStatusList();StringBuilder errors = new StringBuilder();for (Status status : statuses) {if (status.getLevel() == Status.ERROR) {errors.append(errors.length() > 0 ? "\n" : "");errors.append(status.toString());}}if (errors.length() > 0) {throw new IllegalStateException("Logback configuration error " + "detected: \n" + errors);}}// 没找到日志配置文件的话使用loadDefaults方法加载protected void loadDefaults(LoggingInitializationContext initializationContext,LogFile logFile) {// 获取slf4j内部的LoggerContextLoggerContext context = getLoggerContext();stopAndReset(context);LogbackConfigurator configurator = new LogbackConfigurator(context);context.putProperty("LOG_LEVEL_PATTERN",initializationContext.getEnvironment().resolvePlaceholders("${logging.pattern.level:${LOG_LEVEL_PATTERN:%5p}}"));// 构造默认的console Appender。如果logFile不为空,还会构造file Appendernew DefaultLogbackConfiguration(initializationContext, logFile).apply(configurator);context.setPackagingDataEnabled(true);}// logback的清除工作public void cleanUp() {super.cleanUp();getLoggerContext().getStatusManager().clear();}// 动态设置logger的levelpublic void setLogLevel(String loggerName, LogLevel level) {getLogger(loggerName).setLevel(LEVELS.get(level));}// 清除后的一些工作// ShutdownHandler会调用LoggerContext的stop方法public Runnable getShutdownHandler() {return new ShutdownHandler();}
# LoggingSystem的初始化
LoggingApplicationListener是ApplicationListener接口的实现类,会被springboot使用工厂加载机制加载:
spring-boot-version.jar/META-INF/spring.factories# Application Listeners=\org.springframework.boot.builder.ParentContextCloserApplicationListener,\org.springframework.boot.context.FileEncodingApplicationListener,\org.springframework.boot.context.config.AnsiOutputApplicationListener,\org.springframework.boot.context.config.ConfigFileApplicationListener,\org.springframework.boot.context.config.DelegatingApplicationListener,\org.springframework.boot.liquibase.LiquibaseServiceLocatorApplicationListener,\org.springframework.boot.logging.ClasspathLoggingApplicationListener,\org.springframework.boot.logging.LoggingApplicationListener
// SpringApplication.classprivate void initialize(Object[] sources) {if (sources != null && sources.length > 0) {this.sources.addAll(Arrays.asList(sources));}this.webEnvironment = deduceWebEnvironment();setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));// 使用工厂加载机制找到这些ListenersetListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();}// LoggingApplicationListener.class@Overridepublic void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) {// SpringApplication的run方法执行的时候触发该事件if (event instanceof ApplicationStartedEvent) {// onApplicationStartedEvent方法内部会先得到LoggingSystem,然后调用beforeInitialize方法onApplicationStartedEvent((ApplicationStartedEvent) event);}// 环境信息准备好,ApplicationContext创建之前触发该事件else if (event instanceof ApplicationEnvironmentPreparedEvent) {// onApplicationEnvironmentPreparedEvent方法内部会做一下几个事情// 1. 读取配置文件中"logging."开头的配置,比如logging.pattern.level, logging.pattern.console等设置到系统属性中// 2. 构造一个LogFile(LogFile是对日志对外输出文件的封装),使用LogFile的静态方法get构造,会使用配置文件中logging.file和logging.path配置构造// 3. 判断配置中是否配置了debug并为true,如果是,设置level的DEBUG,然后继续查看是否配置了trace并为true,如果是,设置level的TRACE// 4. 构造LoggingInitializationContext,查看是否配置了logging.config,如有配置,调用LoggingSystem的initialize方法并带上该参数,否则调用initialize方法并且configLocation为null// 5. 设置一些比如org.springframework.boot、org.springframework、org.apache.tomcat、org.apache.catalina、org.eclipse.jetty、org.hibernate.tool.hbm2ddl、org.hibernate.SQL这些包的log level,跟第3步的level一样// 6. 查看是否配置了logging.register-shutdown-hook,如配置并设置为true,使用addShutdownHook的addShutdownHook方法加入LoggingSystem的getShutdownHandleronApplicationEnvironmentPreparedEvent((ApplicationEnvironmentPreparedEvent) event);}// Spring容器创建好,并进行了部分操作之后触发该事件else if (event instanceof ApplicationPreparedEvent) {// onApplicationPreparedEvent方法内部会把LoggingSystem注册到BeanFactory中(前期是BeanFactory中不存在name为springBootLoggingSystem的实例)onApplicationPreparedEvent((ApplicationPreparedEvent) event);}// Spring容器关闭的时候触发该事件else if (event instanceof ContextClosedEvent && ((ContextClosedEvent) event).getApplicationContext().getParent() == null) {// onContextClosedEvent方法内部调用LoggingSystem的cleanUp方法进行清除工作onContextClosedEvent();}}private void onApplicationStartedEvent(ApplicationStartedEvent event) {// 一开始先使用LoggingSystem的静态方法get获取LoggingSystem// 静态方法get会从下面那段static代码块中得到的Map中进行遍历// 如果对应的key(key是某个类的全名)在classloader中存在,那么会构造该key对应的value对应的LoggingSystemthis.loggingSystem = LoggingSystem.get(event.getSpringApplication().getClassLoader());this.loggingSystem.beforeInitialize();}static {Map<String, String> systems = new LinkedHashMap<String, String>();systems.put("ch.qos.logback.core.Appender","org.springframework.boot.logging.logback.LogbackLoggingSystem");systems.put("org.apache.logging.log4j.core.impl.Log4jContextFactory","org.springframework.boot.logging.log4j2.Log4J2LoggingSystem");systems.put("org.apache.log4j.PropertyConfigurator","org.springframework.boot.logging.log4j.Log4JLoggingSystem");systems.put("java.util.logging.LogManager","org.springframework.boot.logging.java.JavaLoggingSystem");SYSTEMS = Collections.unmodifiableMap(systems);}private void onApplicationEnvironmentPreparedEvent(ApplicationEnvironmentPreparedEvent event) {if (this.loggingSystem == null) {this.loggingSystem = LoggingSystem.get(event.getSpringApplication().getClassLoader());}initialize(event.getEnvironment(), event.getSpringApplication().getClassLoader());}private void onApplicationPreparedEvent(ApplicationPreparedEvent event) {ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = event.getApplicationContext().getBeanFactory();if (!beanFactory.containsBean(LOGGING_SYSTEM_BEAN_NAME)) {beanFactory.registerSingleton(LOGGING_SYSTEM_BEAN_NAME, this.loggingSystem);}}private void onContextClosedEvent() {if (this.loggingSystem != null) {this.loggingSystem.cleanUp();}}
spring-boot-starter模块内部会引用spring-boot-starter-logging模块,这个starter-logging模块内部会引入logback相关的依赖。这一依赖会导致LoggingSystem的静态方法get获取LoggingSystem的时候会得到LogbackLoggingSystem。
因此默认情况下,springboot程序基本都是使用logback作为默认的日志。
# 一些例子
前提都是以LogbackLoggingSystem作为日志系统。
# 项目里没有任何日志的配置
由于没有任何配置,进行initialize的时候日志配置文件为null,最后只能调用loadDefaults方法进行加载,LogbackLoggingSystem的loadDefaults方法,由于logFile为null,所以最终只构造了一个ConsoleAppender。
所以项目没有任何日志配置的情况下,控制台依旧能打印出项目的启动信息。
# 项目里没有任何logback的配置,只有yaml中配置了logging.file和logging.path
logging.file和logging.path的配置在LogFile这个日志文件类中生效。
比如yaml配置如下(只定义了logging.file):
logging:file: /tmp/temp.log
这个配置导致了调用initialize方法的时候logFile存在,这样不止有ConsoleAppender,还有一个FileAppender,这个FileAppender对应的文件就是LogFile文件,也就是 /tmp/temp.log日志文件。
比如yaml配置如下(只定义了logging.path):
logging:: /tmp
这个时候FileAppender对应的file是/tmp/spring.log文件。
// LogFile.classpublic String toString() {// 如果配置了logging.file,直接使用该文件if (StringUtils.hasLength(this.file)) {return this.file;}// 否则使用logging.path目录,在该目录下创建spring.log日志文件String path = this.path;if (!path.endsWith("/")) {path = path + "/";}return StringUtils.applyRelativePath(path, "spring.log");}
所以我们如果配置了logging.path和logging.file,那么生效的只有logging.file配置。
# resources下有logback.xml配置(相当于就是classpath下存在logback.xml文件)
之前分析过,LogbackLoggingSystem中的getStandardConfigLocations方法返回以下文件:
logback-test.groovy或者logback-test-spring.groovy
logback-test.xml或者logback-test-spring.xml
logback.groovy或者logback-spring.groovy
logback.xml或者logback-spring.xml
在resources目录下定义logback-spring.xml文件,内容如下:
<configuration><appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><encoder><!--<pattern>%d{YYYY-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger[%line] -- %msg%n</pattern>--><pattern>%d{YYYY-MM-dd} [%thread] %-5level %logger[%line] -- %msg%n</pattern></encoder></appender><root level="INFO"><appender-ref ref="STDOUT"/></root></configuration>
这时logging.file配置失效,这是因为没有调用loadDefaults方法(loadDefaults方法内部会把LogFile构造成FileAppender),而是调用了loadConfiguration方法,该方法会根据logback.xml文件中的配置去构造Appender。
# resources下有my-logback.xml配置
由于LogbackLoggingSystem中没有对my-logback.xml路径的解析,所有不会被识别,但是可以在yaml中配置logging.config配置:
logging:: classpath:my-logback.xml
这样配置就能识别my-logback.xml文件。
# 其它
最新版的SpringBoot内部提供了一个NoOpLoggingSystem,这个日志系统内部什么都不做,构造过程如下:
public static LoggingSystem get(ClassLoader classLoader) {// SYSTEM_PROPERTY静态变量是LoggingSystem的类全名String loggingSystem = System.getProperty(SYSTEM_PROPERTY);if (StringUtils.hasLength(loggingSystem)) {if (NONE.equals(loggingSystem)) { // None静态变量是值是nonereturn new NoOpLoggingSystem();}return get(classLoader, loggingSystem);}for (Map.Entry<String, String> entry : SYSTEMS.entrySet()) {if (ClassUtils.isPresent(entry.getKey(), classLoader)) {return get(classLoader, entry.getValue());}}throw new IllegalStateException("No suitable logging system located");}
所以程序启动的时候加上 -Dorg.springframework.boot.logging.LoggingSystem=none就可以构造NoOpLoggingSystem这个日志系统。
来源:http://fangjian0423.github.io/2017/08/23/springboot-logging-system
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