系列文章已完成，目錄如下：

jdk-logging log4j logback日志系統(tǒng)實現(xiàn)機制原理介紹

slf4j與jul、log4j1、log4j2、logback的集成原理

slf4j、jcl、jul、log4j1、log4j2、logback大總結(jié)

前面介紹了jdk自帶的logging、log4j1、log4j2、logback等實際的日志框架

對于開發(fā)者而言，每種日志都有不同的寫法。如果我們以實際的日志框架來進行編寫，代碼就限制死了，之后就很難再更換日志系統(tǒng)，很難做到無縫切換。

java web開發(fā)就經(jīng)常提到一項原則：面向接口編程，而不是面向?qū)崿F(xiàn)編程

所以我們應(yīng)該是按照一套統(tǒng)一的API來進行日志編程，實際的日志框架來實現(xiàn)這套API，這樣的話，即使更換日志框架，也可以做到無縫切換。

這就是commons-logging與slf4j的初衷。

下面就來介紹下commons-logging與slf4j這兩個門面如何與上述四個實際的日志框架進行集成的呢

介紹之前先說明下日志簡稱：

jdk自帶的logging->簡稱 jul (java-util-logging)

apache commons-logging->簡稱 jcl

apache commons-logging

先從一個簡單的使用案例來說明

1 簡單的使用案例

private static Log logger=LogFactory.getLog(JulJclTest.class);
public static void main(String[] args){
	if(logger.isTraceEnabled()){
		logger.trace("commons-logging-jcl trace message");
	}
	if(logger.isDebugEnabled()){
		logger.debug("commons-logging-jcl debug message");
	}
	if(logger.isInfoEnabled()){
		logger.info("commons-logging-jcl info message");
	}
}

上述Log、LogFactory都是commons-logging自己的接口和類

2 使用原理

LogFactory.getLog(JulJclTest.class)的源碼如下：

public static Log getLog(Class clazz) throws LogConfigurationException {
    return getFactory().getInstance(clazz);
}

上述獲取Log的過程大致分成2個階段

• 獲取LogFactory的過程 (從字面上理解就是生產(chǎn)Log的工廠)
• 根據(jù)LogFactory獲取Log的過程

commons-logging默認提供的LogFactory實現(xiàn)：LogFactoryImpl commons-logging默認提供的Log實現(xiàn)：Jdk14Logger、Log4JLogger、SimpleLog。

來看下commons-logging包中的大概內(nèi)容：

下面來詳細說明：

1 獲取LogFactory的過程

從下面幾種途徑來獲取LogFactory

1.1 系統(tǒng)屬性中獲取，即如下形式

System.getProperty("org.apache.commons.logging.LogFactory")

1.2 使用java的SPI機制，來搜尋對應(yīng)的實現(xiàn)

對于java的SPI機制，詳細內(nèi)容可以自行搜索，這里不再說明。搜尋路徑如下：

META-INF/services/org.apache.commons.logging.LogFactory

簡單來說就是搜尋哪些jar包中含有搜尋含有上述文件，該文件中指明了對應(yīng)的LogFactory實現(xiàn)

1.3 從commons-logging的配置文件中尋找

commons-logging也是可以擁有自己的配置文件的，名字為commons-logging.properties，只不過目前大多數(shù)情況下，我們都沒有去使用它。如果使用了該配置文件，嘗試從配置文件中讀取屬性"org.apache.commons.logging.LogFactory"對應(yīng)的值

1.4 最后還沒找到的話，使用默認的org.apache.commons.logging.impl.LogFactoryImpl

LogFactoryImpl是commons-logging提供的默認實現(xiàn)

2 根據(jù)LogFactory獲取Log的過程

這時候就需要尋找底層是選用哪種類型的日志

就以commons-logging提供的默認實現(xiàn)為例，來詳細看下這個過程：

2.1 從commons-logging的配置文件中尋找Log實現(xiàn)類的類名

從commons-logging.properties配置文件中尋找屬性為"org.apache.commons.logging.Log"對應(yīng)的Log類名

2.2 從系統(tǒng)屬性中尋找Log實現(xiàn)類的類名

即如下方式獲?。?/p>

System.getProperty("org.apache.commons.logging.Log")

2.3 如果上述方式?jīng)]找到，則從classesToDiscover屬性中尋找

classesToDiscover屬性值如下：

private static final String[] classesToDiscover = {
    "org.apache.commons.logging.impl.Log4JLogger",
    "org.apache.commons.logging.impl.Jdk14Logger",
    "org.apache.commons.logging.impl.Jdk13LumberjackLogger",
    "org.apache.commons.logging.impl.SimpleLog"
};

它會嘗試根據(jù)上述類名，依次進行創(chuàng)建，如果能創(chuàng)建成功，則使用該Log，然后返回給用戶。

下面針對具體的日志框架，看看commons-logging是如何集成的

commons-logging與jul集成

1 需要的jar包

commons-logging

對應(yīng)的maven依賴是：

<dependency>
	<groupId>commons-logging</groupId>
	<artifactId>commons-logging</artifactId>
	<version>1.2</version>
</dependency>

2 使用案例

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

public static void main(String[] args){
	if(logger.isTraceEnabled()){
		logger.trace("commons-logging-jcl trace message");
	}
	if(logger.isDebugEnabled()){
		logger.debug("commons-logging-jcl debug message");
	}
	if(logger.isInfoEnabled()){
		logger.info("commons-logging-jcl info message");
	}
}

結(jié)果輸出如下：

四月 27, 2015 11:13:33 下午 com.demo.log4j.JulJclTest main
信息: commons-logging-jcl info message

3 使用案例分析

案例過程分析，就是看看上述commons-logging的在執(zhí)行原理的過程中是如何來走的

1 獲取獲取LogFactory的過程

所以commons-logging會使用默認的LogFactoryImpl作為LogFactory

• 1.1 我們沒有配置系統(tǒng)屬性"org.apache.commons.logging.LogFactory"
• 1.2 我們沒有配置commons-logging的commons-logging.properties配置文件
• 1.3 也沒有含有"META-INF/services/org.apache.commons.logging.LogFactory"路徑的jar包

2 根據(jù)LogFactory獲取Log的過程

所以就需要依次根據(jù)classesToDiscover中的類名稱進行創(chuàng)建。

2.1 我們沒有配置commons-logging的commons-logging.properties配置文件

2.2 我們沒有配置系統(tǒng)屬性"org.apache.commons.logging.Log"

2.3 先是創(chuàng)建org.apache.commons.logging.impl.Log4JLogger

創(chuàng)建失敗，因為該類是依賴org.apache.log4j包中的類的

2.4 接著創(chuàng)建org.apache.commons.logging.impl.Jdk14Logger

創(chuàng)建成功，所以我們返回的就是Jdk14Logger，看下它是如何與jul集成的

它內(nèi)部有一個java.util.logging.Logger logger屬性，所以Jdk14Logger的info("commons-logging-jcl info message")操作都會轉(zhuǎn)化成由java.util.logging.Logger來實現(xiàn)：

上述logger的來歷：

logger = java.util.logging.Logger.getLogger(name);

就是使用jul原生的方式創(chuàng)建的一個java.util.logging.Logger，參見jdk-logging的原生寫法

是如何打印info信息的呢？

使用jul原生的方式：

logger.log(Level.WARNING,"commons-logging-jcl info message");

由于jul默認的級別是INFO級別(見上一篇文章的說明中的配置文件jdk自帶的logging)，所以只打出了如下信息：

四月 27, 2015 11:41:24 下午 com.demo.log4j.JulJclTest main
信息: commons-logging-jcl info message

原生的jdk的logging的日志級別是FINEST、FINE、INFO、WARNING、SEVERE分別對應(yīng)我們常見的trace、debug、info、warn、error。

commons-logging與log4j1集成

1 需要的jar包

commons-logging

log4j

對應(yīng)的maven依賴是：

<dependency>
	<groupId>commons-logging</groupId>
	<artifactId>commons-logging</artifactId>
	<version>1.2</version>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>log4j</groupId>
	<artifactId>log4j</artifactId>
	<version>1.2.17</version>
</dependency>

4.2 使用案例

在類路徑下加入log4j的配置文件log4j.properties

log4j.rootLogger = trace, console
log4j.appender.console = org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.console.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.console.layout.ConversionPattern = %-d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} %m%n

使用方式如下：

private static Log logger=LogFactory.getLog(Log4jJclTest.class);
public static void main(String[] args){
	if(logger.isTraceEnabled()){
		logger.trace("commons-logging-log4j trace message");
	}
	if(logger.isDebugEnabled()){
		logger.debug("commons-logging-log4j debug message");
	}
	if(logger.isInfoEnabled()){
		logger.info("commons-logging-log4j info message");
	}
}

代碼沒變，還是使用commons-logging的接口和類來編程，沒有l(wèi)og4j的任何影子。這樣，commons-logging就與log4j集成了起來，我們可以通過log4j的配置文件來控制日志的顯示級別

上述是trace級別(小于debug)，所以trace、debug、info的都會顯示出來

3 使用案例分析

案例過程分析，就是看看上述commons-logging的在執(zhí)行原理的過程中是如何來走的:

1 獲取獲取LogFactory的過程

同上述jcl的過程一樣，使用默認的LogFactoryImpl作為LogFactory

2 根據(jù)LogFactory獲取Log的過程

同上述jcl的過程一樣，最終會依次根據(jù)classesToDiscover中的類名稱進行創(chuàng)建：

先是創(chuàng)建org.apache.commons.logging.impl.Log4JLogger

創(chuàng)建成功，因為此時含有l(wèi)og4j的jar包，所以返回的是Log4JLogger，我們看下它與commons-logging是如何集成的：

它內(nèi)部有一個org.apache.log4j.Logger logger屬性，這個是log4j的原生Logger。所以Log4JLogger都是委托這個logger來完成的

2.1 org.apache.log4j.Logger logger來歷

org.apache.log4j.Logger.getLogger(name)

使用原生的log4j1的寫法來生成，參見之前l(fā)og4j原生的寫法log4j1原生的寫法，我們知道上述過程會引發(fā)log4j1的配置文件的加載，之后就進入log4j1的世界了

2.2 輸出日志

測試案例中我們使用commons-logging輸出的日志的形式如下（這里的logger是org.apache.commons.logging.impl.Log4JLogger類型）：

logger.debug("commons-logging-log4j debug message");

其實就會轉(zhuǎn)換成log4j原生的org.apache.log4j.Logger對象（就是上述獲取的org.apache.log4j.Logger類型的logger對象）的如下輸出：

logger.debug("log4j debug message");

上述過程最好與log4j1的原生方式對比著看，見log4j1的原生方式

commons-logging與log4j2集成

1 需要的jar包

commons-logging

log4j-api （log4j2的API包）

log4j-core （log4j2的API實現(xiàn)包）

log4j-jcl （log4j2與commons-logging的集成包）

對應(yīng)的maven依賴是：

<dependency>
	<groupId>commons-logging</groupId>
	<artifactId>commons-logging</artifactId>
	<version>1.2</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-api</artifactId>
    <version>2.2</version>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
	<artifactId>log4j-core</artifactId>
	<version>2.2</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-jcl</artifactId>
    <version>2.2</version>
</dependency>

2 使用案例

編寫log4j2的配置文件log4j2.xml，簡單如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="WARN">
  <Appenders>
    <Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
      <PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n"/>
    </Console>
  </Appenders>
  <Loggers>
    <Root level="debug">
      <AppenderRef ref="Console"/>
    </Root>
  </Loggers>
</Configuration>

使用案例如下：

private static Log logger=LogFactory.getLog(Log4j2JclTest.class);

public static void main(String[] args){
	if(logger.isTraceEnabled()){
		logger.trace("commons-logging-log4j trace message");
	}
	if(logger.isDebugEnabled()){
		logger.debug("commons-logging-log4j debug message");
	}
	if(logger.isInfoEnabled()){
		logger.info("commons-logging-log4j info message");
	}
}

仍然是使用commons-logging的Log接口和LogFactory來進行編寫，看不到log4j2的影子。但是這時候含有上述幾個jar包，log4j2就與commons-logging集成了起來。

3 使用案例分析

案例過程分析，就是看看上述commons-logging的在執(zhí)行原理的過程中是如何來走的:

1 先來看下上述 log4j-jcl（log4j2與commons-logging的集成包）的來歷：

我們知道，commons-logging原始的jar包中使用了默認的LogFactoryImpl作為LogFactory，該默認的LogFactoryImpl中的classesToDiscover（到上面查看它的內(nèi)容）并沒有l(wèi)og4j2對應(yīng)的Log實現(xiàn)類。所以我們就不能使用這個原始包中默認的LogFactoryImpl了，需要重新指定一個，并且需要給出一個apache的Log實現(xiàn)（該Log實現(xiàn)是用于log4j2的），所以就產(chǎn)生了log4j-jcl這個jar包，來看下這個jar包的大致內(nèi)容：

這里面的LogFactoryImpl就是要準備替換commons-logging中默認的LogFactoryImpl（其中META-INF/services/下的那個文件起到重要的替換作用，下面詳細說）

這里面的Log4jLog便是針對log4j2的，而commons-logging中的原始的Log4JLogger則是針對log4j1的。它們都是commons-logging的Log接口的實現(xiàn)

2 獲取獲取LogFactory的過程

這個過程就和jul、log4j1的集成過程不太一樣了。通過java的SPI機制，找到了org.apache.commons.logging.LogFactory對應(yīng)的實現(xiàn)，即在log4j-jcl包中找到的，其中META-INF/services/org.apache.commons.logging.LogFactory中的內(nèi)容是：

org.apache.logging.log4j.jcl.LogFactoryImpl

即指明了使用log4j-jcl中的LogFactoryImpl作為LogFactory

3 根據(jù)LogFactory獲取Log的過程

就來看下log4j-jcl中的LogFactoryImpl是怎么實現(xiàn)的

public class LogFactoryImpl extends LogFactory {
	private final LoggerAdapter<Log> adapter = new LogAdapter();
	//略
}

這個LoggerAdapter是lo4j2中的一個適配器接口類，根據(jù)log4j2生產(chǎn)的原生的org.apache.logging.log4j.Logger實例，將它包裝成你指定的泛型類。

這里使用的LoggerAdapter實現(xiàn)是LogAdapter，它的內(nèi)容如下：

public class LogAdapter extends AbstractLoggerAdapter<Log> {
    @Override
    protected Log newLogger(final String name, final LoggerContext context) {
        return new Log4jLog(context.getLogger(name));
    }
    @Override
    protected LoggerContext getContext() {
        return getContext(ReflectionUtil.getCallerClass(LogFactory.class));
    }
}

我們可以看到，它其實就是將原生的log4j2的Logger封裝成Log4jLog。這里就可以看明白了，下面來詳細的走下流程，看看是什么時候來初始化log4j2的：

至此，我們通過Log4jLog實例打印的日志都是委托給了它內(nèi)部包含的log4j2的原生Logger對象了。

3.1 首先獲取log4j2中的重要配置對象LoggerContext，LogAdapter的實現(xiàn)如上面的源碼（使用父類的getContext方法），父類方法的內(nèi)容如下：

LogManager.getContext(cl, false);

我們可以看到這其實就是使用log4j2的LogManager進行初始化的，至此就進入log4j2的初始化的世界了。

3.2 log4j2的LoggerContext初始化完成后，該生產(chǎn)一個log4j2原生的Logger對象

使用log4j2原生的方式：

context.getLogger(name)

3.3 將上述方式產(chǎn)生的Log4j原生的Logger實例進行包裝，包裝成Log4jLog

new Log4jLog(context.getLogger(name));

上述過程最好與log4j2的原生方式對比著看，見log4j2的原生方式

commons-logging與logback集成

需要的jar包

jcl-over-slf4j (替代了commons-logging，下面詳細說明)

slf4j-api

logback-core

logback-classic

對應(yīng)的maven依賴是：

<dependency>
	<groupId>org.slf4j</groupId>
	<artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
	<version>1.7.12</version>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.slf4j</groupId>
	<artifactId>slf4j-api</artifactId>
	<version>1.7.12</version>
</dependency>
<dependency> 
	<groupId>ch.qos.logback</groupId> 
	<artifactId>logback-core</artifactId> 
	<version>1.1.3</version> 
</dependency> 
<dependency> 
    <groupId>ch.qos.logback</groupId> 
    <artifactId>logback-classic</artifactId> 
    <version>1.1.3</version> 
</dependency>

2 使用案例

首先在類路徑下編寫logback的配置文件logback.xml，簡單如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>
  <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    <encoder>
      <pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern>
    </encoder>
  </appender>
  <root level="DEBUG">          
    <appender-ref ref="STDOUT" />
  </root>  
</configuration>

使用方式：

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

public static void main(String[] args){
	if(logger.isTraceEnabled()){
		logger.trace("commons-logging-jcl trace message");
	}
	if(logger.isDebugEnabled()){
		logger.debug("commons-logging-jcl debug message");
	}
	if(logger.isInfoEnabled()){
		logger.info("commons-logging-jcl info message");
	}
}

完全是用commons-logging的API來完成日志編寫

3 使用案例分析

logback本身的使用其實就和slf4j綁定了起來，現(xiàn)在要想指定commons-logging的底層log實現(xiàn)是logback，則需要2步走

• 第一步： 先將commons-logging底層的log實現(xiàn)轉(zhuǎn)向slf4j (jcl-over-slf4j干的事)
• 第二步： 再根據(jù)slf4j的選擇底層日志原理，我們使之選擇上logback

這樣就可以完成commons-logging與logback的集成。即寫著commons-logging的API，底層卻是logback來進行輸出

然后來具體分析下整個過程的源碼實現(xiàn)：

1 先看下jcl-over-slf4j都有哪些內(nèi)容(它可以替代了commons-logging)

如下圖 

這就是jcl-over-slf4j的大致內(nèi)容

這里可以與commons-logging原生包中的內(nèi)容進行下對比。原生包中的內(nèi)容如下：

1.1 commons-logging中的Log接口和LogFactory類等

這是我們使用commons-logging編寫需要的接口和類

1.2 去掉了commons-logging原生包中的一些Log實現(xiàn)和默認的LogFactoryImpl

只有SLF4JLog實現(xiàn)和SLF4JLogFactory

2 獲取獲取LogFactory的過程

jcl-over-slf4j包中的LogFactory和commons-logging中原生的LogFactory不一樣，jcl-over-slf4j中的LogFactory直接限制死，是SLF4JLogFactory，源碼如下：

public abstract class LogFactory {
	static LogFactory logFactory = new SLF4JLogFactory();
	//略
}

3 根據(jù)LogFactory獲取Log的過程

這就需要看下jcl-over-slf4j包中的SLF4JLogFactory的源碼內(nèi)容：

Log newInstance;
Logger slf4jLogger = LoggerFactory.getLogger(name);
if (slf4jLogger instanceof LocationAwareLogger) {
    newInstance = new SLF4JLocationAwareLog((LocationAwareLogger) slf4jLogger);
} else {
    newInstance = new SLF4JLog(slf4jLogger);
}

可以看到其實是用slf4j的LoggerFactory先創(chuàng)建一個slf4j的Logger實例(這其實就是單獨使用logback的使用方式，見logback原生案例)。

然后再將這個Logger實例封裝成common-logging定義的Log接口實現(xiàn)，即SLF4JLog或者SLF4JLocationAwareLog實例。

所以我們使用的commons-logging的Log接口實例都是委托給slf4j創(chuàng)建的Logger實例（slf4j的這個實例又是選擇logbakc后產(chǎn)生的，即slf4j產(chǎn)生的Logger實例最終還是委托給logback中的Logger的）

結(jié)尾

這篇講解commons-logging與jul、log4j1、log4j2、logback的集成原理，內(nèi)容很長了，就把slf4j與上述四者的集成放到下一篇文章，更多關(guān)于jcl與jul log4j1 log4j2 logback日志系統(tǒng)集成的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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