log4j-core2.17.1詳解

一、核心概念

log4j是一個靈活的、快速的、多種日誌輸出的Java日誌庫。log4j-core是log4j庫的核心模塊，它包含了Logger、Appender、Layout等核心概念和實現方式。Logger是log4j中最核心的概念之一，用於控制日誌輸出級別和日誌輸出的目的地。Appender用於指定日誌輸出的目的地，可以是控制台、文件、資料庫等等。Layout用於定義日誌消息的布局，例如可以格式化輸出時間、類名、方法名等等信息。

二、Logger

Logger是log4j中最核心的概念之一，它用於控制日誌輸出級別和日誌輸出的目的地。Logger是根據類名獲取的，可以通過如下方式獲取Logger實例：

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

然後可以通過設置日誌輸出級別和輸出目的地來控制日誌輸出。例如，可以使用如下方式設置日誌輸出級別為DEBUG：

logger.setLevel(Level.DEBUG);

還可以設置輸出目的地。例如，可以使用如下方式設置輸出到控制台：

ConsoleAppender consoleAppender = new ConsoleAppender();
consoleAppender.setThreshold(Level.DEBUG);
consoleAppender.setLayout(new PatternLayout("%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%t] %-5p %c{1}:%L - %m%n"));
logger.addAppender(consoleAppender);

此時，logger輸出的日誌將同時輸出到文件和控制台。如果需要只輸出到文件或者只輸出到控制台，可以按照需求選擇Appender並添加到logger中。

三、Appender

Appender用於指定日誌輸出的目的地，可以是控制台、文件、資料庫等等。log4j-core提供了多種Appender，可以根據需求選擇對應的Appender。例如，ConsoleAppender用於輸出到控制台，FileAppender用於輸出到文件，JDBCAppender用於輸出到資料庫。

我們已經演示了如何將日誌同時輸出到文件和控制台，這裡再演示如何將日誌輸出到文件。例如，可以使用如下方式設置輸出到文件：

FileAppender fileAppender = new FileAppender();
fileAppender.setFile("example.log");
fileAppender.setThreshold(Level.DEBUG);
fileAppender.setLayout(new PatternLayout("%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%t] %-5p %c{1}:%L - %m%n"));
logger.addAppender(fileAppender);

此時，logger輸出的日誌將同時輸出到文件和控制台。如果需要只輸出到文件或者只輸出到控制台，可以按照需求選擇Appender並添加到logger中。

四、Layout

Layout用於定義日誌消息的布局，例如可以格式化輸出時間、類名、方法名等等信息。log4j-core提供了多種Layout，可以根據需求選擇對應的Layout。例如，PatternLayout用於定義輸出格式為指定的格式字元串。

我們已經演示了如何在Appender中使用PatternLayout設置日誌消息的布局，這裡再演示一個更加簡單的方法，在Logger中直接設置輸出格式。例如，可以使用如下方式設置輸出格式為指定的格式字元串：

LoggerContext loggerContext = (LoggerContext) LogManager.getContext(false);
Configuration configuration = loggerContext.getConfiguration();
LoggerConfig loggerConfig = configuration.getLoggerConfig(LogManager.ROOT_LOGGER_NAME);
loggerConfig.removeAppenders();
loggerConfig.getAppenderRefs().forEach(appenderRef -> {
    String appenderName = appenderRef.getRef();
    Appender appender = configuration.getAppender(appenderName);
    appender.stop();
    loggerConfig.removeAppender(appenderName);
});
ConsoleAppender consoleAppender = ConsoleAppender.createDefaultAppender();
consoleAppender.start();
LoggerConfig rootLoggerConfig = loggerContext.getRootLogger();
rootLoggerConfig.addAppender(consoleAppender, Level.ALL, null);
rootLoggerConfig.setLevel(Level.ALL);
ConfigurationScheduler scheduler = loggerContext.getConfigurationScheduler();
scheduler.start();

此時，logger輸出的日誌將按照指定的格式字元串輸出，格式字元串可以包含如下佔位符：

%d：輸出時間，例如yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS

%c：輸出Logger的名稱，例如com.example.MyClass

%t：輸出當前線程的名稱，例如main

%L：輸出當前日誌輸出語句在代碼中的行號，例如42

%m：輸出日誌消息，例如Hello, World!

五、性能優化

log4j-core具有很高的性能，但是在某些情況下可能會出現性能問題。例如，如果在多線程環境中使用log4j，可能會出現性能瓶頸。此時可以考慮使用非同步Appender來解決性能問題。非同步Appender會將日誌消息放入內存隊列中，然後交給單獨的線程非同步地將日誌消息輸出到目的地，從而避免在主線程中阻塞。

可以使用如下方式創建非同步Appender：

AsyncAppender asyncAppender = AsyncAppender.newBuilder()
    .setAppender(fileAppender)
    .setBufferSize(1024 * 1024)
    .build();
logger.addAppender(asyncAppender);

其中，setAppender用於指定原始的Appender，這裡選擇的是FileAppender；setBufferSize用於指定內存隊列的大小，單位為位元組，默認值為256KB。可以根據實際情況調整內存隊列的大小。

六、總結

log4j-core是一個靈活的、快速的、多種日誌輸出的Java日誌庫的核心模塊，本文從Logger、Appender、Layout、性能優化等多個方面進行了詳細的闡述，並演示了多種log4j-core的用法，希望對大家有所幫助。