SpringBoot2.3整合Log4j2实现日志打印

1. 概述

Apache Log4j2是对Log4j的升级，在其基础上进行了重大改进，并提供了Logback中可用的许多改进，同时修复了Logback架构中的一些问题，被誉为是目前最优秀的Java日志框架。

1.1. Log4j2特点

性能提升
Log4j2包含基于LMAX Disruptor库的下一代异步记录器，在多线程中，异步记录器的吞吐量比Log4j和Logback高18倍，且延迟低
自动重新加载配置
与Logback一样可以在修改时自动重新加载其配置，不同之处在于其重新配置发生时不会丢失日志事件
高级过滤
支持基于Log事件中的上下文数据、标记，正则表达式和其他组件进行过滤。过滤器还可以与记录器关联，可以在任何这些情况下使用通用的Filter类
插件架构
使用插件模式配置组件，无需编写代码来创建和配置Appender、Layout、Pattern Converter等，在配置了的情况下，会自动识别插件并使用
无垃圾机制
在稳态日志记录期间，Log4j2在独立应用程序中是无垃圾的，在Web应用程序中是低垃圾，这减少了垃圾收集器的压力，并且可以提供更好的响应性能

2. 引入核心依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <!--排除原始依赖，以此去除logback引用-->
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
<!--引入log4j2依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
</dependency>

3. 新建log4j2.xml配置文件

log4j2默认加载类路径resources下log4j2.xml配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<Configuration monitorInterval="30">

    <Properties>
        <Property name="LOG_PATH">C:/logs</Property>
    </Properties>

    <Appenders>
        <!--配置控制台输出-->
        <Console name="consoleAppender" target="SYSTEM_OUT">
            <ThresholdFilter level="INFO" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/>
            <PatternLayout pattern="[%-5level] [%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}] [%p] - %l - %m%n"/>
        </Console>
        <!--配置文件输出-->
        <!--$${date:yyyy-MM-dd}：根据日期当天创建一个文件夹-->
        <RollingFile name="infoFileAppender" fileName="${LOG_PATH}/info.log" filePattern="${LOG_PATH}/$${date:yyyy-MM-dd}/info-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log.gz">
            <ThresholdFilter level="INFO" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/>
            <PatternLayout pattern="[%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}] [%p] - %l - %m%n"/>
            <Policies>
                <TimeBasedTriggeringPolicy/>
                <SizeBasedTriggeringPolicy size="2MB"/>
            </Policies>
            <DefaultRolloverStrategy max="20"/>
        </RollingFile>
        <RollingFile name="errorFileAppender" fileName="${LOG_PATH}/error.log" filePattern="${LOG_PATH}/$${date:yyyy-MM-dd}/error-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log.gz">
            <ThresholdFilter level="ERROR" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/>
            <PatternLayout pattern="[%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}] [%p] - %l - %m%n"/>
            <Policies>
                <!--在系统启动时，触发拆分规则，产生一个日志文件-->
                <OnStartupTriggeringPolicy/>
                <!--按照时间节点进行拆分，拆分规则根据filePattern-->
                <TimeBasedTriggeringPolicy/>
                <!--按照文件大小进行拆分-->
                <SizeBasedTriggeringPolicy size="2MB"/>
            </Policies>
            <!--在同一目录下，文件的个数限制，超过限制时会覆盖最早日期的日志-->
            <DefaultRolloverStrategy max="20"/>
        </RollingFile>
    </Appenders>
    <Loggers>
        <Logger name="org.springframework" level="ERROR"/>
        <Root level="INFO">
            <AppenderRef ref="consoleAppender"/>
            <AppenderRef ref="infoFileAppender"/>
            <AppenderRef ref="errorFileAppender"/>
        </Root>
    </Loggers>
</Configuration>

4. 配置文件节点解释

Configuration
根节点，其常用属性有

status：日志框架实现自身的日志级别，OFF > FATAL > ERROR > WARN > INFO > DEBUG >
TRACE > ALL
monitorInterval：重新读取配置文件的间隔时间，单位秒

Properties
属性，用来定义常量，在后面的其他配置项中可以通过${变量名}来引用
Appenders
输出源，用于定义日志输出的地方
RollingFile
滚动文件，用于拆分日志文件，其属性有

fileName：日志文件名称
filePattern：日志文件拆分后文件的命名规则

ThresholdFilter
阈值过滤器，日志事件是否输出，常用的属性有onMatch(该级别及以上)、onMismatch(该级别以下)，其属性值有ACCEPT(接受)、DENY(拒绝)、NEUTRAL(中立)
PatternLayout
图案布局，日志输出的格式

%d：时间
%level：日志级别
%thread：线程名称
%c{1.}：logger名字
%m(msg)：日志信息
%l：位置信息
%C：类名
%M：方法名
%F：文件名
%L：行号
%n：换行

更多详细资料可以查阅官网
Policies
日志滚动策略，常用的标签有

TimeBasedTriggeringPolicy
SizeBasedTriggeringPolicy：日志文件大小滚动策略

DefaultRolloverStrategy
默认滚动策略，常用属性max，表示日志文件保存最大个数

5. 异步日志

Log4j2提供了两种实现异步日志的方式，一是通过AsyncAppender，二是通过AsyncLogger，这两种实现方式在设计和源码都不一样

5.1. AsyncAppender方式

通过引用别的Appender来实现，当有日志事件到达时，会开启另一个线程来处理，如果在Appender的时候出现异常，对应用来说时无法感知的。AsyncAppender在其引用的Appender之后配置，默认使用java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue实现而不需要其他外部类库，当使用此Appender的时候，在多线程的环境下需要注意，阻塞队列容易受到锁竞争的影响，这可能会对性能产生影响，这时需要使用无锁的异步记录器(AsyncLogger)
在log4j2.xml配置文件的Appenders标签中添加如下配置

<!--配置异步日志-->
<Async name="asyncAppender">
    <AppenderRef ref="consoleAppender"/>
</Async>

在Root标签中添加如下配置

<AppenderRef ref="asyncAppender"/>

5.2. AsyncLogger方式

此种方式是官方推荐的，其可以使得调用Logger.log返回得更快，其有两种配置：全局异步和混合异步

5.2.1. 全局异步

全局异步：所有得日志都异步得记录，在配置文件上不用做任何改动，只需要在jvm启动得时候增加一个参数即可
在类路径resources目录下新建文件log4j2.component.properties，在文件中添加如下配置

Log4jContextSelector=org.apache.logging.log4j.core.async.AsyncLoggerContextSelector

5.2.2. 混合异步

混合异步：在应用中同时使用同步日志和异步日志，这使得日志得配置方式更加灵活，一些特殊情况下无法完全处理异常就需要使用同步日志方式，而对于一些只记录一个程序日志的地方，使用异步日志将大幅提升性能，减少对应用本身的影响。混合异步的方式需要通过修改配置文件来实现，使用AsyncLogger标记配置
在Loggers标签中添加如下配置

<AsyncLogger name="com.xlhj.boot.log4j2" level="trace" includeLocation="false" additivity="false">
    <AppenderRef ref="consoleAppender"/>
</AsyncLogger>