• 1、为什么需要在 Java 中打印日志
• 2、选择不同日志级别的重要性
• 3、错误的日志记录方式是如何影响性能的
• 4、为什么选择 Log4j 而不是 java.util.logging
  • 1）配置根 Logger
  • 2）配置日志输出的目的地
  • 3）配置日志信息的格式
• 5、打印日志的 8 个小技巧

Java 日志 Log4j

1、为什么需要在 Java 中打印日志

System.out.println() 恐怕是在学习 Java 的时候，最常用的一种打印日志的方式了，几乎每个 Java 初学者都这样干过，之所以这样打印日志，是因为很方便，上手难度很低，尤其是在 IDEA 的帮助下，只需在键盘上按下 so 两个字母就可以调出 System.out.println()。在本地环境下，使用 System.out.println() 打印日志是没问题的，可以在控制台看到信息。但如果是在生产环境下的话，System.out.println() 就变得毫无用处了。控制台打印出的信息并没有保存到日志文件中，只能即时查看，在一屏日志的情况下还可以接受。如果日志量非常大，控制台根本就装不下。所以就需要更高级的日志记录 API（比如 Log4j 和 java.util.logging）。它们可以把大量的日志信息保存到文件中，并且控制每个文件的大小，如果满了，就存储到下一个，方便查找。

2、选择不同日志级别的重要性

使用 Java 日志的时候，一定要注意日志的级别，比如常见的 DEBUG、INFO、WARN 和 ERROR。DEBUG 的级别最低，当需要打印调试信息的话，就用这个级别，不建议在生产环境下使用。INFO 的级别高一些，当一些重要的信息需要打印的时候，就用这个。WARN，用来记录一些警告类的信息，比如说客户端和服务端的连接断开了，数据库连接丢失了。ERROR 比 WARN 的级别更高，用来记录错误或者异常的信息。FATAL，当程序出现致命错误的时候使用，这意味着程序可能非正常中止了。OFF，最高级别，意味着所有消息都不会输出了。这个级别是基于 Log4j 的，和 java.util.logging 有所不同，后者提供了更多的日志级别，比如说 SEVERE、FINER、FINEST。

3、错误的日志记录方式是如何影响性能的

为什么说错误的日志记录方式会影响程序的性能呢？因为日志记录的次数越多，意味着执行文件 IO 操作的次数就越多，这也就意味着会影响到程序的性能。虽然说普通硬盘升级到固态硬盘后，读写速度快了很多，但磁盘相对于内存和 CPU 来说，还是太慢了。这也就是为什么要选择日志级别的重要性。对于程序来说，记录日志是必选项，所以能控制的就是日志的级别，以及在这个级别上打印的日志。对于 DEBUG 级别的日志来说，一定要使用下面的方式来记录：

if(logger.isDebugEnabled()){ 
    logger.debug("DEBUG 是开启的"); 
}

当 DEBUG 级别是开启的时候再打印日志，这种方式在看很多源码的时候就可以发现，很常见。切记，在生产环境下，一定不要开启 DEBUG 级别的日志，否则程序在大量记录日志的时候会变很慢，还有可能在不注意的情况下，悄悄地把磁盘空间撑爆。

4、为什么选择 Log4j 而不是 java.util.logging

java.util.logging 属于原生的日志 API，Log4j 属于第三方类库，建议使用 Log4j，因为 Log4j 更好用。java.util.logging 的日志级别比 Log4j 更多，但用不着，就变成了多余。Log4j 的另外一个好处就是，不需要重新启动 Java 程序就可以调整日志的记录级别，非常灵活。可以通过 log4j.properties 文件来配置 Log4j 的日志级别、输出环境、日志文件的记录方式。Log4j 还是线程安全的，可以在多线程的环境下放心使用。先来看一下 java.util.logging 的使用方式：

import java.io.IOException;
import java.util.logging.FileHandler;
import java.util.logging.Logger;
import java.util.logging.SimpleFormatter;
/**
 * @author Fcant
 */
public class JavaUtilLoggingDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Logger logger = Logger.getLogger("test");
        FileHandler fileHandler = new FileHandler("javautillog.txt");
        fileHandler.setFormatter(new SimpleFormatter());
        logger.addHandler(fileHandler);
        logger.info("细小的信息");
    }
}

程序运行后会在 target 目录下生成一个名叫 javautillog.txt 的文件，内容如下所示：再来看一下 Log4j 的使用方式。第一步，在 pom.xml 文件中引入 Log4j 包：

<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency>

第二步，在 resources 目录下创建 log4j.properties 文件，内容如下所示：

### 设置###
log4j.rootLogger = debug,stdout,D,E
### 输出信息到控制台 ###
log4j.appender.stdout = org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.Target = System.out
log4j.appender.stdout.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern = [%-5p] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss,SSS} method:%l%n%m%n
### 输出DEBUG 级别以上的日志到=debug.log ###
log4j.appender.D = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.D.File = debug.log
log4j.appender.D.Append = true
log4j.appender.D.Threshold = DEBUG 
log4j.appender.D.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.D.layout.ConversionPattern = %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}  [ %t:%r ] - [ %p ]  %m%n
### 输出ERROR 级别以上的日志到=error.log ###
log4j.appender.E = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.E.File =error.log 
log4j.appender.E.Append = true
log4j.appender.E.Threshold = ERROR 
log4j.appender.E.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.E.layout.ConversionPattern = %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}  [ %t:%r ] - [ %p ]  %m%n

1）配置根 Logger

语法如下所示：

log4j.rootLogger = [ level ] , appenderName, appenderName, …

level 就是日志的优先级，从高到低依次是 ERROR、WARN、INFO、DEBUG。如果这里定义的是 INFO，那么低级别的 DEBUG 日志信息将不会打印出来。appenderName 就是指把日志信息输出到什么地方，可以指定多个地方，当前的配置文件中有 3 个地方，分别是 stdout、D、E。

2）配置日志输出的目的地

语法如下所示：

log4j.appender.appenderName = fully.qualified.name.of.appender.class  
log4j.appender.appenderName.option1 = value1  
…  
log4j.appender.appenderName.option = valueN

Log4j 提供的目的地有下面 5 种：

• org.apache.log4j.ConsoleAppender：控制台
• org.apache.log4j.FileAppender：文件
• org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender：每天产生一个文件
• org.apache.log4j.RollingFileAppender：文件大小超过阈值时产生一个新文件

• org.apache.log4j.WriterAppender：将日志信息以流格式发送到任意指定的地方

  3）配置日志信息的格式

  语法如下所示：

  log4j.appender.appenderName.layout = fully.qualified.name.of.layout.class  
  log4j.appender.appenderName.layout.option1 = value1  
  …  
  log4j.appender.appenderName.layout.option = valueN

  Log4j 提供的格式有下面 4 种：

• org.apache.log4j.HTMLLayout：HTML 表格

• org.apache.log4j.PatternLayout：自定义
• 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

自定义格式的参数如下所示：

• %m：输出代码中指定的消息
• %p：输出优先级
• %r：输出应用启动到输出该日志信息时花费的毫秒数
• %c：输出所在类的全名
• %t：输出该日志所在的线程名
• %n：输出一个回车换行符
• %d：输出日志的时间点
• %l：输出日志的发生位置，包括类名、线程名、方法名、代码行数，比如：method:com.itwanger.Log4jDemo.main(Log4jDemo.java:14)

第三步，测试 Demo：

import org.apache.log4j.LogManager;
import org.apache.log4j.Logger;
/**
 * @author Fcant
 */
public class Log4jDemo {
    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(Log4jDemo.class);
    public static void main(String[] args) {
        // 记录debug级别的信息
        logger.debug("debug.");
        // 记录info级别的信息
        logger.info("info.");
        // 记录error级别的信息
        logger.error("error.");
    }
}

1）获取 Logger 对象要使用 Log4j 的话，需要先获取到 Logger 对象，它用来负责日志信息的打印。通常的格式如下所示：

private static final Logger logger = LogManager.getLogger(Log4jDemo.class);

2）打印日志有了 Logger 对象后，就可以按照不同的优先级打印日志了。常见的有以下 4 种：

Logger.debug() ;  
Logger.info() ;  
Logger.warn() ;  
Logger.error() ;

程序运行后会在 target 目录下生成两个文件，一个名叫 debug.log，内容如下所示：

2020-10-20 20:53:27  [ main:0 ] - [ DEBUG ]  debug.
2020-10-20 20:53:27  [ main:3 ] - [ INFO ]  info.
2020-10-20 20:53:27  [ main:3 ] - [ ERROR ]  error.

另外一个名叫 error.log，内容如下所示：

2020-10-20 20:53:27  [ main:3 ] - [ ERROR ]  error.

5、打印日志的 8 个小技巧

1）在打印 DEBUG 级别的日志时，切记要使用 isDebugEnabled()。先来看一下 isDebugEnabled() 方法的源码：

public
    boolean isDebugEnabled() {
    if(repository.isDisabled( Level.DEBUG_INT))
        return false;
    return Level.DEBUG.isGreaterOrEqual(this.getEffectiveLevel());
}

内部使用了 isDisabled() 方法进行了日志级别的判断，如果 DEBUG 是禁用的话，就 return false 了。再来看一下 debug() 方法的源码：

public
    void debug(Object message) {
    if(repository.isDisabled(Level.DEBUG_INT))
        return;
    if(Level.DEBUG.isGreaterOrEqual(this.getEffectiveLevel())) {
        forcedLog(FQCN, Level.DEBUG, message, null);
    }
}

源码不是也用 isDisabled() 方法判断吗？难道使用 isDebugEnabled()不是画蛇添足吗？直接用 logger.debug() 不好吗？这里需要解释下。如果在打印日志信息的时候需要附带一个方法去获取参数值，就像下面这样：

logger.debug("用户名是：" + getName());

假如 getName() 方法需要耗费的时间长达 6 秒，那完了！尽管配置文件里的日志级别定义的是 INFO，getName() 方法仍然会倔强地执行 6 秒，完事后再 debug()，这就坏了！明明 INFO 的时候 debug() 是不执行的，意味着 getName() 也不需要执行的，偏偏就执行了 6 秒，是不是很糟糕？

if(logger.isDebugEnabled()) {
    logger.debug("用户名是：" + getName());
}

换成上面这种方式，那确定此时 getName() 是不执行的。为了程序性能上的考量，isDebugEnabled() 就变得很有必要了！假如说 debug() 的时候没有传参，确实是不需要判断 DEBUG 是否启用的。2）慎重选择日志信息的打印级别，这太重要了！如果只能通过日志查看程序发生了什么问题，那必要的信息是必须要打印的，但打印得太多，又会影响到程序的性能。所以，该 INFO 的 info()，该 DEBUG 的 debug()，不要随便用。3）使用 Log4j 而不是 System.out、System.err 或者 e.printStackTrace() 来打印日志。4）使用 log4j.properties 文件来配置日志，尽管它不是必须项，使用该文件会让程序变得更灵活。5）不要忘记在打印日志的时候带上类的全名和线程名，在多线程环境下，这点尤为重要，否则定位问题的时候就太难了。6）打印日志信息的时候尽量要完整，不要太过于缺省，尤其是在遇到异常或者错误的时候（信息要保留两类：案发现场信息和异常堆栈信息，如果不做处理，通过 throws 关键字往上抛），免得在找问题的时候都是一些无用的日志信息。7）要对日志信息加以区分，把某一类的日志信息在输出的时候加上前缀，比如说所有数据库级别的日志里添加 DB_LOG，这样的日志非常大的时候可以通过 grep 这样的 Linux 命令快速定位。8）不要在日志文件中打印密码、银行账号等敏感信息。