slf4j

偏执的太偏执、 2024-03-31 17:30 100阅读 0赞

#### slf4j原理 ####

*  为什么要使用slf4j
 *  slf4j应用举例
 *  slf4j实现原理

## 为什么要使用slf4j ##

我们自己的系统中使用了logback这个日志系统
    我们的系统使用了A.jar，A.jar中使用的日志系统为log4j
    我们的系统又使用了B.jar，B.jar中使用的日志系统为slf4j-simple
     
    这样，我们的系统就不得不同时支持并维护logback、log4j、slf4j-simple三种日志框架，非常不便。
    12345

解决这个问题的方式就是引入一个适配层，由适配层决定使用哪一种日志系统，而调用端只需要做的事情就是打印日志而不需要关心如何打印日志，slf4j或者commons-logging就是这种适配层，slf4j是本文研究的对象。

从上面的描述，我们必须清楚地知道一点：**slf4j只是一个日志标准，并不是日志系统的具体实现**。理解这句话非常重要，slf4j只做两件事情：

*  提供日志接口
 *  提供获取具体日志对象的方法

slf4j-simple、logback都是slf4j的具体实现，[log4j][]并不直接实现slf4j，但是有专门的一层桥接slf4j-log4j12来实现slf4j。

## slf4j应用举例 ##

slf4j的直接/间接实现有slf4j-simple、logback、slf4j-log4j12，我们先定义一个pom.xml，引入相关jar包：

<dependency>
                <groupId>org.slf4j</groupId>
                <artifactId>slf4j-api</artifactId>
                <version>1.7.25</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>ch.qos.logback</groupId>
                <artifactId>logback-classic</artifactId>
                <version>1.2.3</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.slf4j</groupId>
                <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
                <version>1.7.25</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>log4j</groupId>
                <artifactId>log4j</artifactId>
                <version>1.2.17</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.slf4j</groupId>
                <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
                <version>1.7.21</version>
            </dependency>
    
            
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写一段简单的Java代码：

public class TestSelf4j {
        @Test
        public void testSelf4j(){
            Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestSelf4j.class);
            logger.error("testSelf4j");
        }
    }
    1234567

接着我们首先把上面pom.xml的"ch.qos.logback:logback-classic:jar:1.2.3"、“org.slf4j:slf4j-simple:jar:1.7.25”、"org.slf4j:slf4j-log4j12:jar:1.7.21"注释，即不引入任何slf4j的实现类，运行Test方法，我们看一下控制台的输出为：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
看到没有任何日志的输出，这验证了我们的观点：slf4j不提供日志的具体实现，只有slf4j是无法打印日志的。

接着打开logback-classic的注释，运行Test方法，我们看一下控制台的输出为：

![在这里插入图片描述][459b634707024553973c4fe2143daff8.png]  
看到我们只要引入了一个slf4j的具体实现类，即可使用该日志框架输出日志。

最后做一个测验，我们把所有日志打开，引入logback-classic、slf4j-simple、log4j，运行Test方法，控制台输出为：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
和上面的差别是，可以输出日志，但是会输出一些告警日志，提示我们同时引入了多个slf4j的实现，然后选择其中的一个作为我们使用的日志系统。

从例子我们可以得出一个重要的结论，即slf4j的作用：只要所有代码都使用门面对象slf4j，我们就不需要关心其具体实现，最终所有地方使用一种具体实现即可，更换、维护都非常方便。

## slf4j实现原理 ##

slf4j的用法就是常年不变的一句”Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Object.class);“，可见这里就是通过LoggerFactory去拿slf4j提供的一个Logger接口的具体实现而已，LoggerFactory的getLogger的方法实现为：

public static Logger getLogger(Class<?> clazz) {
            Logger logger = getLogger(clazz.getName());
            if (DETECT_LOGGER_NAME_MISMATCH) {
                Class<?> autoComputedCallingClass = Util.getCallingClass();
                if (autoComputedCallingClass != null && nonMatchingClasses(clazz, autoComputedCallingClass)) {
                    Util.report(String.format("Detected logger name mismatch. Given name: \"%s\"; computed name: \"%s\".", logger.getName(),
                                    autoComputedCallingClass.getName()));
                    Util.report("See " + LOGGER_NAME_MISMATCH_URL + " for an explanation");
                }
            }
            return logger;
        }
    123456789101112

从第2行开始跟代码，一直跟到LoggerFactory的bind()方法：

private final static void bind() {
            try {
                Set<URL> staticLoggerBinderPathSet = null;
                // skip check under android, see also
                // http://jira.qos.ch/browse/SLF4J-328
                if (!isAndroid()) {
                    staticLoggerBinderPathSet = findPossibleStaticLoggerBinderPathSet();
                    reportMultipleBindingAmbiguity(staticLoggerBinderPathSet);
                }
                // the next line does the binding
                StaticLoggerBinder.getSingleton();
                INITIALIZATION_STATE = SUCCESSFUL_INITIALIZATION;
                reportActualBinding(staticLoggerBinderPathSet);
                fixSubstituteLoggers();
                replayEvents();
                // release all resources in SUBST_FACTORY
                SUBST_FACTORY.clear();
            } catch (NoClassDefFoundError ncde) {
                String msg = ncde.getMessage();
                if (messageContainsOrgSlf4jImplStaticLoggerBinder(msg)) {
                    INITIALIZATION_STATE = NOP_FALLBACK_INITIALIZATION;
                    Util.report("Failed to load class \"org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder\".");
                    Util.report("Defaulting to no-operation (NOP) logger implementation");
                    Util.report("See " + NO_STATICLOGGERBINDER_URL + " for further details.");
                } else {
                    failedBinding(ncde);
                    throw ncde;
                }
            } catch (java.lang.NoSuchMethodError nsme) {
                String msg = nsme.getMessage();
                if (msg != null && msg.contains("org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder.getSingleton()")) {
                    INITIALIZATION_STATE = FAILED_INITIALIZATION;
                    Util.report("slf4j-api 1.6.x (or later) is incompatible with this binding.");
                    Util.report("Your binding is version 1.5.5 or earlier.");
                    Util.report("Upgrade your binding to version 1.6.x.");
                }
                throw nsme;
            } catch (Exception e) {
                failedBinding(e);
                throw new IllegalStateException("Unexpected initialization failure", e);
            }
        }
    123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142

这个地方第7行是一个关键，看一下代码：“findPossibleStaticLoggerBinderPathSet();”

static Set<URL> findPossibleStaticLoggerBinderPathSet() {
            // use Set instead of list in order to deal with bug #138
            // LinkedHashSet appropriate here because it preserves insertion order
            // during iteration
            Set<URL> staticLoggerBinderPathSet = new LinkedHashSet<URL>();
            try {
                ClassLoader loggerFactoryClassLoader = LoggerFactory.class.getClassLoader();
                Enumeration<URL> paths;
                if (loggerFactoryClassLoader == null) {
                    paths = ClassLoader.getSystemResources(STATIC_LOGGER_BINDER_PATH);
                } else {
                    paths = loggerFactoryClassLoader.getResources(STATIC_LOGGER_BINDER_PATH);
                }
                while (paths.hasMoreElements()) {
                    URL path = paths.nextElement();
                    staticLoggerBinderPathSet.add(path);
                }
            } catch (IOException ioe) {
                Util.report("Error getting resources from path", ioe);
            }
            return staticLoggerBinderPathSet;
        }
    12345678910111213141516171819202122

这个地方重点其实就是第12行的代码，getLogger的时候会去classpath下找STATIC\_LOGGER\_BINDER\_PATH，STATIC\_LOGGER\_BINDER\_PATH值为”org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class”，即所有slf4j的实现，在提供的jar包路径下，一定是有”org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class”存在的，我们可以看一下：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]  
我们不能避免在系统中同时引入多个slf4j的实现，所以接收的地方是一个Set。大家应该注意到，上部分在演示同时引入logback、slf4j-simple、log4j的时候会有警告：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]  
这就是因为有三个”org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class”存在的原因，此时reportMultipleBindingAmbiguity方法控制台输出语句：

这就是因为有三个”org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class”存在的原因，此时reportMultipleBindingAmbiguity方法控制台输出语句：

private static void reportMultipleBindingAmbiguity(Set<URL> binderPathSet) {
            if (isAmbiguousStaticLoggerBinderPathSet(binderPathSet)) {
                Util.report("Class path contains multiple SLF4J bindings.");
                for (URL path : binderPathSet) {
                    Util.report("Found binding in [" + path + "]");
                }
                Util.report("See " + MULTIPLE_BINDINGS_URL + " for an explanation.");
            }
        }
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同时存在三个”org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class”怎么办？首先确定的是这不会导致启动报错，其次在这种情况下编译期间，编译器会选择其中一个StaticLoggerBinder.class进行绑定，这个地方sfl4j也在reportActualBinding方法中报告了绑定的是哪个日志框架：

private static void reportActualBinding(Set<URL> binderPathSet) {
            // binderPathSet can be null under Android
            if (binderPathSet != null && isAmbiguousStaticLoggerBinderPathSet(binderPathSet)) {
                Util.report("Actual binding is of type [" + StaticLoggerBinder.getSingleton().getLoggerFactoryClassStr() + "]");
            }
        }
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对照上面的截图，看最后一行，确实是”Actual binding is of type…”这句。

最后StaticLoggerBinder就比较简单了，不同的StaticLoggerBinder其getLoggerFactory实现不同，拿到ILoggerFactory之后调用一下getLogger即拿到了具体的Logger，可以使用Logger进行日志输出。

[代码][Link 1]

[log4j]: https://so.csdn.net/so/search?q=log4j&spm=1001.2101.3001.7020
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/3441c952db9047e997309eecfe7f1378.png
[459b634707024553973c4fe2143daff8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/2965d9b629bb4362bc6f8d20757cb3ab.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/971725c61be14daba6e879b761ee5b17.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/266aedb3bede43e7936bf8840d134443.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/474acaf0e5fd44c09473cf4daa2a45cb.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5bCPZ3U_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/0d2ab37b081a48a98ae80f2eba8afef5.png
[Link 1]: https://github.com/gugxl/demo/blob/f4169eaff450224b9d30365920306ac4753e77db/src/test/java/com/gugu/demo/self4j/TestSelf4j.java