妈妈再也不用担心我搞不懂——log4j/logback/log4j2原理了

一、常见日志框架

日志框架简单比较（slf4j、j.u.l、log4j、logback、log4j2 ）

• slf4j：slf4j是对所有日志框架制定的一种规范、标准、接口，并不是一个框架的具体的实现，因为接口并不能独立使用，需要和具体的日志框架实现配合使用（如log4j、logback、log4j2）。

• j.u.l：j.u.l是java.util.logging包的简称，是JDK在1.4版本中引入的Java原生日志框架。

• log4j：log4j是apache实现的一个开源日志组件。

• logback：logback也是由log4j的作者设计完成的，拥有更好的特性，用来取代log4j的一个日志框架，是slf4j的原生实现。

• log4j2：log4j2是log4j和logback的改进版，采用了一些新技术（无锁异步、Disruptor等），使得日志的吞吐量、性能比log4j提高了10倍，并解决了一些死锁的bug，而且配置更加简单灵活。

二、log4j/logback/log4j2四大件：Logger、Appender、Layout、Filter

2.1 简介

• Logger：日志记录器，负责收集处理日志记录 （谁+如何处理日志）

• Appender：日志输出目的地，负责日志的输出  （输出到什么地方）

• Layout：日志格式化，负责对输出的日志格式化（以什么格式输出）

• Filter：日志过滤，负责过滤掉不需要输出的日志（满足条件才输出）

即logger负责收集日志，交给对应的appender，然后appender利用filter对日志进行过滤，并利用layout将日志按照一定的格式进行输出。

log4j2的logger可以分为两类：一类是所有logger的父类，叫root；另外一类就是自定义logger。后者的appender根据logger的参数additivity（默认为true）决定是否要叠加root的appender，即默认情况下，一条日志既会输出到logger对应的所有appender中，也会输出到root对应的所有appender中。logger的级别是其自身定义的级别，和root的级别没关系。

三、同步Logger、异步AsyncLogger

logger收到业务层打印的日志后，会将日志封装成一个LogEvent对象（增加时间戳等信息），最终交给logger对应的所有Appender来进行输出。这里的同步异步是指logger将LogEvent交给Appender的方式：同步是指logger自身一个个地遍历appenders，将LogEvent传递给每个appenders（appender可能会有一个BlockingQueue来存储LogEvent，当然也可以像ConsoleAppender那样啥都没有）：

//同步logger遍历将LogEvent传递给appenders:LoggerConfig.java类
protected void callAppenders(final LogEvent event) {
        final AppenderControl[] controls = appenders.get();
        //noinspection ForLoopReplaceableByForEach
        for (int i = 0; i < controls.length; i++) {
            controls[i].callAppender(event);
        }
    }

异步logger是指logger不需要遍历appenders，而是将LogEvent放到一个统一的“地方”，然后再由一个独立的分发器将LogEvent取出来并分发给对应的appenders。以log4j2为例，这个独立的分发器叫Disruptor，而这个统一的“地方”就是位于Disruptor里的RingBuffer：

//AsyncLoggerDisruptor将LogEvent放到RingBuffer，无阻塞:AsyncLoggerDisruptor.java
boolean tryPublish(final RingBufferLogEventTranslator translator) {
        try {
            return disruptor.getRingBuffer().tryPublishEvent(translator);
        } catch (final NullPointerException npe) {
            // LOG4J2-639: catch NPE if disruptor field was set to null in stop()
            logWarningOnNpeFromDisruptorPublish(translator);
            return false;
        }
    }

关于Disruptor的介绍，详见：Disruptor核心原理、源码解析_邋遢的流浪剑客的博客-CSDN博客_disruptor源码。

这里的同步Appender和异步Appender是指Appender在将LogEvent输出的时候，是同步还是异步。比如ConsoleAppender就是同步的，而logback和log4j2的XMDFileAppender就是异步的。

 
@Plugin(name = "XMDFile", category = "Core", elementType = "appender", printObject = true)
public final class XMDFileAppender extends AbstractAppender {
  private final BlockingQueue queue;
    //异步线程，从queue中曲LogEvent来消费
	private AsyncThread thread;
	//略
}

回顾下前面一小节，logger的同步异步是指将logEvent交接给appender的方式，而appender的同步异步是指logEvent输出的方式。由此我们得到以下四种组合：