封装Log4j日志思路

log4j的用法

常用的log4j的用法，一般来说log4j都会配合slf4j或者common-logging使用，这里已slf4j为例。添加maven依赖：

<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>1.7.35</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
    <version>1.7.35</version>
</dependency>

最直接的用法就是在每个需要记录日志的类里，构造一个属于自己类的log实例，实际上很多著名的开源项目也是这么做的。如spring。

private static final Log logger = LogFactory.getLog(BeanUtils.class);

log4j.xml

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

 <appender name="Console" class="org.apache.log4j.ConsoleAppender" >
       <layout class= "org.apache.log4j.PatternLayout" >
           <param name= "ConversionPattern" value ="%d >> %-5p >> %t >> %l >> %m%n" />
       </layout>
 </appender >
 <root >
       <level value= "info" />
       <appender-ref ref= "Console" />
 </root >

</log4j:configuration>

参数说明：
%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。

使用问题

package pers.fulsun;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class App {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(App.class);

    public static void main(String[] args) {
        logger.info("这是一个Info级别的log4j日志。");
    }
}

输出日志：

2023-06-14 22:54:42,747 >> INFO  >> main >> pers.fulsun.App.main(App.java:11) >> 这是一个Info级别的log4j日志。

这里包含的日志发生时的类、线程、行号等信息。很完整。本身这么做没什么问题，只是可能有的项目考虑如果每个类里都写这样一个开头，有点麻烦，同时，如果每个类一个独立的声明，log4j内存会缓存很多的实例，占用内存，可能有时候也不便于统一配置管理。所以，有些项目里考虑了对log进行封装，提供统一的一个静态方法调用：

Log错误封装

解决实例过多

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class MyLog4j {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger("MyLog4j");

    public static void info(String msg) {
        logger.info(msg);
    }
}

记录日志代码变为：

public static void main(String[] args) {
    MyLog4j. info("这是一个Info级别的log4j日志。" );
}

2013-11-26 11:23:29,936 >> INFO  >> main >> com.coderli.log4jpackage.MyLog4j.info(MyLog4j.java:16 ) >> 这是一个Info级别的log4j日志。

封装后的问题

仔细分析就发现，对我们调试很有帮助的日志发生时的类名、行号都变成了封装类里面的类和行，这对于依靠日志进行错误调试来说是悲剧的。这种封装虽然解决了实例过多的问题，但是也是失败的，甚至是灾难性的

// 也有人把发生日志的Class信息也传递进来一起打印。如：
public static void info(String className, String msg) {
       logger.info(className + ">> " + msg);
 }

这种方式显然是治标不治本的。于是很多人想到了另外的封装方式，即提供一个统一获取logger实例的位置，然后在自己的类里进行调用：

public class MyLog4j {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger("MyLog4j");

    public static void info(String msg) {
        logger.info(msg);
    }

    public static Logger  getLogger() {
        return logger;
    }
}


public static void main(String[] args) {
	MyLog4j.getLogger().info("这是一个Info级别的log4j日志。" );
}

这种方法，日志虽然恢复了正常，但是对于开发者实际又增加了麻烦，打印一个日志需要两部操作了。当然你可以使用import static。或者每个类里还是全局声明一个logger实例。

正确封装思路

那么有没有想过，slf4j内部是怎么对log4j封装的呢？我们通过slf4j调用为什么就可以之间获得你实际打印日志的行号，同时又不会把自己类给暴露出来呢？

如果我们直接使用log4j的logger，打印出来的是我们调用类的行号这没什么问题，但是这里我们获得的是slf4j的logger实例，它底层调用的是log4j的logger实例，那么为什么不会打印出slf4j内部调用类的行号呢？这就是我关心的问题。知道了这个，也许我们就可以封装出更好用的全局log组件了。

获取调用堆栈

在Java中可以通过Throwable来获取调用堆栈, 例如我们将如下代码，放在MyLog4j类的info方法中：

public static void info(String msg) {
    Throwable throwable = new Throwable();
    StackTraceElement[] ste = throwable.getStackTrace();
    for (StackTraceElement stackTraceElement : ste) {
        System.out.println("ClassName: " + stackTraceElement.getClassName());
        System.out.println("Method Name: " + stackTraceElement.getMethodName());
        System.out.println("Line number: " + stackTraceElement.getLineNumber());
    }
    logger.info(msg);
}

再次通过 MyLog4j.info("这是一个Info级别的log4j日志。");调用，就可获得如下输出：

ClassName: pers.fulsun.MyLog4j
Method Name: info
Line number: 10
ClassName: pers.fulsun.App
Method Name: main
Line number: 11

由此可见只要在调用堆栈里找到用户的类，就可以获得所有我们需要的信息。有了这个基础，我们再来看看slf4j和log4j是怎么做的。

callerFQCN

在log4j的Logger中，实际对外提供了用于封装的统一的log方法。

/**

   This is the most generic printing method. It is intended to be
   invoked by <b>wrapper</b> classes.

   @param callerFQCN The wrapper class' fully qualified class name.
   @param level The level of the logging request.
   @param message The message of the logging request.
   @param t The throwable of the logging request, may be null.  */
public
void log(String callerFQCN, Priority level, Object message, Throwable t) {
  if(repository.isDisabled(level.level)) {
    return;
  }
  if(level.isGreaterOrEqual(this.getEffectiveLevel())) {
    forcedLog(callerFQCN, level, message, t);
  }
}

而第一个参数callerFQCN，就是关键的决定调用者位置的参数。在LocationInfo中，可看到对该参数的使用方式为：

public LocationInfo(Throwable t, String fqnOfCallingClass) {
      if(t == null || fqnOfCallingClass == null)
	return;
      if (getLineNumberMethod != null) {
          try {
              Object[] noArgs = null;
              Object[] elements =  (Object[]) getStackTraceMethod.invoke(t, noArgs);
              String prevClass = NA;
              for(int i = elements.length - 1; i >= 0; i--) {
                  String thisClass = (String) getClassNameMethod.invoke(elements[i], noArgs);
                  if(fqnOfCallingClass.equals(thisClass)) {
                      int caller = i + 1;
                      if (caller < elements.length) {
                          className = prevClass;
                          methodName = (String) getMethodNameMethod.invoke(elements[caller], noArgs);
                          fileName = (String) getFileNameMethod.invoke(elements[caller], noArgs);
                          if (fileName == null) {
                              fileName = NA;
                          }
                          int line = ((Integer) getLineNumberMethod.invoke(elements[caller], noArgs)).intValue();
                          if (line < 0) {
                              lineNumber = NA;
                          } else {
                              lineNumber = String.valueOf(line);
                          }
                          StringBuffer buf = new StringBuffer();
                          buf.append(className);
                          buf.append(".");
                          buf.append(methodName);
                          buf.append("(");
                          buf.append(fileName);
                          buf.append(":");
                          buf.append(lineNumber);
                          buf.append(")");
                          this.fullInfo = buf.toString();
                      }
                      return;
                  }
                  prevClass = thisClass;
              }
              return;
          } catch(IllegalAccessException ex) {
              LogLog.debug("LocationInfo failed using JDK 1.4 methods", ex);
          } catch(InvocationTargetException ex) {
              if (ex.getTargetException() instanceof InterruptedException
                      || ex.getTargetException() instanceof InterruptedIOException) {
                  Thread.currentThread().interrupt();
              }
              LogLog.debug("LocationInfo failed using JDK 1.4 methods", ex);
          } catch(RuntimeException ex) {
              LogLog.debug("LocationInfo failed using JDK 1.4 methods", ex);
          }
      }

传递正确的FQCN

可见，log4j把传递进来的callerFQCN在堆栈中一一比较，相等后，再往上一层即认为是用户的调用类。所以，在slf4j封装的logger中是这样封装的：

static final String FQCN = Log4jLoggerAdapter.class.getName();

public void info(String msg) {
	logger.log(FQCN, Level. INFO, msg, null );
}

用户的代码调用的正是调用的这个info，所以就会正常的显示用户代码的行号了。那么对于封装来说，你只需要注意调用log4j的log方法，并传递进去正确的FQCN即可。

package pers.fulsun;

import org.apache.log4j.Logger;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MyLog4j {
    // 用于缓存logger对象
    private static Map<String, Logger> loggerMap = new HashMap<String, Logger>();


    public static void info(Object message) {
        String className = getClassName();
        Logger log = getLogger(className);
        if (log.isInfoEnabled()) {
            log.info(message);
        }
    }

    /**
     * 获取最开始的调用者所在类
     *
     * @return
     */
    private static String getClassName() {
        Throwable th = new Throwable();
        StackTraceElement[] stes = th.getStackTrace();
        StackTraceElement ste = stes[2];
        return ste.getClassName();
    }

    /**
     * 根据类名获得logger对象
     *
     * @param className
     * @return
     */
    private static Logger getLogger(String className) {
        Logger log = null;
        if (loggerMap.containsKey(className)) {
            log = loggerMap.get(className);
        } else {
            try {
                log = Logger.getLogger(Class.forName(className));
                loggerMap.put(className, log);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return log;
    }
}