Java如何正确地输出日志

茶半香初

发布于 2021-11-26 14:47:34

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发布于 2021-11-26 14:47:34

文章被收录于专栏：程序员那点事

日常开发日志打印需要注意哪些地方

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不能面向debug编程，过于依赖debug，应该多依赖日志输出;
代码开发测试完成之后不要急着提交，先跑一遍看看日志是否看得懂;
日志必须包含哪些信息： – 每次请求的唯一id(便于从海量的日志里区分某次请求)； – 每次请求的用户信息（从海量日志里快速找到该用户做了什么);
某些地方必须打印日志：
- 分支语句的变量必须打印日志，重要参数必须打印（比如订单code等）;
- 修改（包括新增）操作必须打印日志（出问题，做到有证可查）；
- 数据量大的时候需要打印数据量，及耗时（用于分析性能。比如查询一个列表，要打印结果列表大小）;

使用日志插件优雅解决以上问题

日志插件项目

点我点我我是日志插件项目，欢迎star

日志插件安装

下载源码，然后mvn install到自己的maven仓库，最后在项目中添加如下依赖:

 <dependency>
      <groupId>com.enhancegroupId>
      <artifactId>log-pluginartifactId>
      <version>1.0-SNAPSHOTversion>
 dependency>

项目添加日志配置文件，日志配置文件在日志插件里有案例，详情可参考日志插件的logback.xml文件，主要对日志输出格式做如下配置:

<encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread %X{X-B3-TraceId}] %-5level[%X{user} %X{logjson} %X{code}]%logger{50} - %msg%n
            pattern>
            <charset>UTF-8charset>
        encoder>

%X{X-B3-TraceId} ：一次请求的唯一traceID
%X{user} : 一次请求的用户信息，通过实现接口LogService获取用户信息，然后存入MDC
%X{logjson} : 存放action、itemType和itemIds值
%X{code}: 方法内一些想存放入MDC的值

日志平台（ELK）安装

下载源码去到nodes-stand-alone目录执行init.sh脚本即可。这里搭建的ELK是在单台服务器上，不适合生产环境使用。

日志插件功能介绍

打印方法入参出参

方法添加注解@Log，所有入参、出参都打印

过滤掉不需要打印的入参

方法添加@Log(excludeInParam = {"arg1"}):排除第二个参数不打印
@Log(excludeInParam = {"arg0", "arg1"}):多个参数时，忽略掉多个参数不打印
@Log(excludeInParam = {"arg2.password"}):忽略第二个参数的password属性不打印

指定打印某些参数或属性

@Log(includeInParam = {"arg2.name"}):其他参数正常打印，第三个参数只打印user的name属性
@Log(excludeInParam = {"arg2.password"},includeInParam = {"arg2.password"}):当excludeInParam排除参数的某个属性和includeInParam冲突时，includeInParam生效
@Log(excludeInParam = {"arg2"} , includeInParam = {"arg2.password"}):当excludeInParam排除参数和includeInParam冲突时，excludeInParam生效

日志包含用户信息

实现LogService接口,然后在方法上添加@Log注解即可让日志信息包含用户信息

日志信息包含唯一的key

@LogProfiler(itemIds = "order.orderCode"):比如订单修改，希望每条日志都包含订单编号
@Log(itemIds = {"order.user.userCode","order.orderCode"}):比如订单修改，希望每条日志都包含订单编号和订单所属用户
@Log(itemIds = {"orderEntryDetails[0].orderId"}): 比如订单修改时，订单行处理时，希望每条日志信息包含订单id

日志信息包含被操作表信息及操作类型

@Log(itemIds = {"orderDetailDTO.orderCode"},itemType = "order表",action = Action.U):当有海量日志时，可根据一条日志信息就能知道，具体用户对表的某条记录进行的具体的操作，及具体的操作内容。

日志工具

printCode(String describe, String separator, String... values):后续日志信息打印自定义描述和多个code值
printCode(String describe, String value):后续日志打印自定义描述和code值
printCodeByTemplate(String template, Object... values):后续日志打印自定义模板日志

日志插件使用

打印方法的入参和出参

经常出现正式环境出问题了，然后发现没有打印方法的入参和出参，然后重新发版就为了添加一条日志，虽然这种做法很low，但是是可能发生的。只需要添加一个@Log注解就能轻松解决。

打印方法入参出参

添加注解@Log，@Log默认是debug级别才会打印入参和出参的，可通过printInfoLog来控制是否打印

printInfoLog为true，默认会打印INFO级别日志，但是会导致日志里增加

printInfoLog默认值为false，可通过动态修改某个类的日志级别为DEBUG，达到打印方法入参和出参的目的

过滤掉不需要打印的入参

当一个入参很大，某些数据打印出来没意义，或者属于敏感信息不能打印，可以通过excludeInParam过滤掉不打印。

多个参数时，忽略掉某个参数不打印

多个参数时，忽略掉多个参数不打印

忽略某个参数的某些属性不打印

参数时集合类型，忽略掉不打印

指定打印某些参数或属性

当一个方法有多个入参，可以通过includeInParam或param指定打印某些参数，或某些参数的指定属性，从而只打印自己关心部分的日志，减少日志量。

打印某个参数的指定属性，其它参数正常打印

当excludeInParam排除参数的某个属性和includeInParam冲突时，includeInParam生效

当excludeInParam排除参数和includeInParam冲突时，excludeInParam生效

当配置了param，就只会打印param配置的参数，此时excludeInParam和includeInParam不会生效

出参只打印数组大小

当方法的出参是一个集合时，可通过printOutParamSize控制是打印集合详情，还是只打印集合大小；在controller层，往往出参是包了一层，真正的数据只是出参对象的一个属性值，此时可通过继承FilterResultService类，实现shouldFilter方法和filter方法，对结果进行处理，已达到只打印集合大小和真正的数据详情。

public abstract class FilterResultService<T, U> {
	public abstract boolean shouldFilter(U u);

	public Optional<T> filterResult(U u) {
		if (shouldFilter(u)) {
			log.info("Start dealing with the results");
			return Optional.ofNullable(filter(u));
		}
		return null;
	}
	public abstract T filter(U u);
}

默认了一个DefaultFilterResultServiceImpl对结果进行处理：

@Component
public class DefaultFilterResultServiceImpl extends FilterResultService {
	@Override
	public boolean shouldFilter(Object o) {
		return false;
	}
	@Override
	public Object filter(Object o) {
		return o;
	}
}

日志尽可能多的包含有用信息

在尽可能包含更多有效信息的同时，不能增加太多的额外工作；

日志包含用户信息

实现LogService接口,然后再方法上添加@Log注解即可

@Component
public class UserInfoService implements LogService {

  /**
   * 获取用户信息，用于放入日志框架的MDC里
   *
   * @return java.lang.String
   * @author gongliangjun 2019-12-19 3:33 PM
   */
  @Override
  public String getUserInfo() {
    // 这里为了测试，模拟从请求中获取用户信息，可根据自己实际情况修改
    return "admin001";
  }

在查询订单列表上添加@Log注解

日志信息包含唯一的key

比如订单修改，希望每条日志都包含订单编号

比如订单修改，希望每条日志都包含订单编号和订单所属用户这里的用户在请求pojo的orderDetailDTO.user.userCode里，所以注解是 @Log(itemIds = {"orderDetailDTO.user.userCode"})

比如订单修改时，订单行处理时，希望每条日志信息包含订单id 处理订单行方法入参是一个集合，所以注解是@Log(itemIds = {"orderEntryDetails[0].orderId"})

日志信息包含被操作表信息及操作类型

比如在修改或者删除时，希望日志信息包含被操作的表和具体操作类型，以备出现问题时有证可查，这里需要用@Log的itemType和action，itemType表示表类型，action表示操作类型，操作有6种：

A 新增操作
D 删除操作
U 更新操作
Q 查询操作
LQ 查询列表操作
NULL 其他操作

添加注解@Log(itemIds = {"orderDetailDTO.orderCode"},itemType = "order表",action = Action.U)，效果如下:

当有海量日志时，我们根据上图一条日志信息就能知道，用户admin001对order表orderCode为MO001的订单进行了更新操作，已经具体的更新内容。

多个方法使用@Log注解

这里我以一个尽可能真实的案例来举例。一个订单详情查询接口，其中包含订单头详情、订单行详情、产品详情和用户详情4个方法，大概调用情况如下：

queryOrderDetail、conversionOrder 、 conversionOrderEntry、 conversionSku和 conversionUser几个方法都加@Log注解，@Log主要是基于MDC实现的，所以在queryOrderDetail方法调用方法conversionOrder，进入conversionOrder方法时，MDC里存入的就是conversionOrder方法相关的值，再回到前方法queryOrderDetail时，MDC中应该切换为方法queryOrderDetail的值。所以这里存在一个方法调用栈，也需要一个上下文来存储方法相关的MDC值。所以这里我使用了一个LogThreadContext上下文来存储方法相关的MDC值，和管理方法调用关系的一个stack，然后把LogThreadContext放入到InheritableThreadLocal中。

具体调用时，日志打印效果如下:

以上每条日志信息都包含一个唯一的tranceID,配合日志框架，比如ELK(项目也有基于docker 快速搭建ELK日志平台的脚本)，便可以从海量日志里快速筛选出一次请求的所有日志；也包含了此次请求的用户(实现接口LogService获取用户信息)；也包含了每个方法特定的key，方便程序员追溯问题。

日志工具使用

通过LogUtil提供的一下方法，可以在项目开发中使打印的日志信息更有意义，简便了日志打印，从而提高工作效率。LogUtil中简便打印日志的方法，主要使用场景还是在实际项目中，当遇到循环处理逻辑时，循环体逻辑复杂，这时候需要循环体里的日志每条都包含具体处理记录的信息。LogUtil主要提供了如下几个方法：

方法执行耗时统计

实际项目可能需要对一个方法执行耗时进行统计，以便找到效率比较低的方法，后续好做系统优化。通过日志插件的@EnableProfiler和@LogProfiler注解，可以轻松实现对一个方法执行时间进行统计。@EnableProfiler只对方法进行耗时统计，不具备打印日志功能；@LogProfiler具备日志打印和耗时统计功能，相当于@Log和@@EnableProfiler。

方法调用执行耗时统计

这里还是以订单详情查询作为例子，在每个需要统计的方法上添加@EnableProfiler或@LogProfiler注解

方法内代码块执行耗时统计

这里还是以订单详情查询接口举例，在queryOrderDetail方法内单独统计了查询一个订单所用时长，和模拟一段复杂逻辑执行所用时长。通过LogUtil的startProfiler(name)方法对方法内的代码块执行耗时进行统计，然后在整个执行耗时统计里打印出来。

  @LogProfiler(itemIds = "orderCode")
  @Override
  public OrderDetailDTO queryOrderDetail(String orderCode) {
    log.info("开始处理订单数据");
    SleepUtil.threadSleep(2);
    Order order1 = new Order();
    order1.setOrderCode(orderCode); 
    // 想统计查询一个订单所用时间
    LogThreadContext ltc = LogUtil.startProfiler("findOne");
    Optional<Order> orderOptional = orderMapper.findOne(Example.of(order1));
    ltc.stopInstantProfiler();

    //统计一段复杂逻辑耗时
    LogUtil.startProfiler("复杂逻辑统计");
    log.info("模拟这里需要处理一大段逻辑");
    SleepUtil.threadSleep(4,10);
    ltc.stopInstantProfiler();
    ......
    ......
    log.info("订单数据处理完成");
    return detailDTO;
  }

日志插件核心类

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原始发表：2020/06/08 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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