Java日志系统的演变史

我们先看一个故事。项目经理A带着一帮兄弟开发了一套复杂的企业ERP系统，这个系统一连开发了好几年，开发人员也换了好几拨。

阶段一

最开始的时候，项目经理A安排小B在系统中添加日志功能，在控制台上打印一些必要的信息。最开始的时候，由于项目的功能比较少，于是小B就是用System.out.println的方式打印日志信息。经理A感觉这样使用比较方便，也便于项目小组人员的使用，于是就沿用了下来。

阶段二

此时小B被借调到其他项目，小C加入到了项目组中。此时项目经理A要求改造日志系统，要求能把日志写到一个文件中，方便以后分析用户行为。小C在查看了以前的日志方式之后，感觉特别low，于是自己写了一个日志框架，命名为xiaoC-logging.jar，此举收到了项目经理A的好评。

阶段三

项目组中加入了一个大牛老D，老D发现xiaoC-logging.jar这个日志框架虽然可以满足基本的日志要求，但是还不够高大上，没有一些诸如自动归档，异步写入文件，把日志文件写入NoSQL数据库中等功能。于是老D开发了一个更高级的日志框架叫oldD-logging.jar。

阶段四

oldD-logging.jar开发完成之后，需要把原来的xiaoC-logging.jar中的日志API做修改，把之前的日志实现写下来，换上高大上的oldD-logging.jar。

阶段五

在这个卸载与上新的过程中，老D的工作量陡增，他感觉很累。不过姜还是老的辣，他参考了JDBC和spring中面向接口的编程方式，制定了一个日志的门面（一系列的接口），以后所有的日志的记录，都只面向接口编程，至于今后怎么去实现，都要遵循这个接口就可以了。

那么在JAVA开发中，真正的日志系统是怎么演变的呢？简短地描述下日志发展，最先出现的是apache开源社区的log4j，这个日志确实是应用最广泛的日志工具，成为了java日志的事实上的标准。然而，当时Sun公司在jdk1.4中增加了JUL日志实现，企图对抗log4j，但是却造成了混乱，这个也是被人诟病的一点。当然也有其他日志工具的出现，这样必然造成开发者的混乱，因为这些日志系统互相没有关联，替换和统一也就变成了比较棘手的一件事。想象下你的应用使用log4j，然后使用了一个其他团队的库，他们使用了JUL，你的应用就得使用两个日志系统了，然后又有第二个库出现了，使用了simplelog。

这个时候估计让你崩溃了，这是要闹哪样？这个状况交给你来想想办法，你该如何解决呢？进行抽象，抽象出一个接口层，对每个日志实现都适配或者转接，这样这些提供给别人的库都直接使用抽象层即可。不错，开源社区提供了commons-logging抽象，被称为JCL，也就是日志框架了，确实出色地完成了兼容主流的日志实现（log4j、JUL、simplelog），基本一统江湖，就连顶顶大名的spring也是依赖了JCL。

看起来事物确实是美好，但是美好的日子不长，接下来另一个优秀的日志框架slf4j的加入导致了更加混乱的场面。比较巧的是slf4j的作者(Ceki Gülcü)就是log4j的作者，他觉得JCL不够优秀，所以他要自己搞一套更优雅的出来，于是slf4j日志体系诞生了，并为slf4j实现了一个亲子——logback，确实更加优雅，但是由于之前很多代码库已经使用JCL，虽然出现slf4j和JCL之间的桥接转换，但是集成的时候问题依然多多，对很多新手来说确实会很懊恼，因为比单独的log4j时代“复杂”多了，抱怨声确实很多。

到此本来应该完了，但是Ceki Gülcü觉得还是得回头拯救下自己的“大阿哥”——log4j，于是log4j2诞生了，同样log4j2也参与到了slf4j日志体系中，想必将来会更加混乱。接下来详细解读日志系统的配合使用问题。slf4j的设计确实比较优雅，采用比较熟悉的方式——接口和实现分离，有个纯粹的接口层——slf4j-api工程，这个里边基本完全定义了日志的接口，所以对于开发来说，只需要使用这个即可。

有接口就要有实现，比较推崇的实现是logback，logback完全实现了slf4j-api的接口，并且性能也比log4j更好，同时实现了变参占位符日志输出方式等等新特性。刚刚也提到log4j的使用比较普遍，所以支持这批用户依然是必须的，slf4j-log4j12也实现了slf4j-api，这个算是对log4j的适配器。同样推理，也会有对JUL的适配器slf4j-jdk14等等。为了使使用JCL等等其他日志系统后者实现的用户可以很简单地切换到slf4j上来，给出了各种桥接工程，比如：jcl-over-slf4j会把对JCL的调用都桥接到slf4j上来，可以看出jcl-over-slf4j的api和JCL是相同的，所以这两个jar是不能共存的。jul-to-slf4j是把对jul的调用桥接到slf4j上，log4j-over-slf4j是把对log4j的调用桥接到slf4j。

一、日志框架的分类门面型日志框架：JCL：　　Apache基金会所属的项目，是一套Java日志接口，之前叫Jakarta Commons Logging，后更名为Commons LoggingSLF4J： 是一套简易Java日志门面，本身并无日志的实现。（Simple Logging Facade for Java，缩写Slf4j）记录型日志框架:JUL：　　JDK中的日志记录工具，也常称为JDKLog、jdk-logging，自Java1.4以来的官方日志实现。Log4j：　 一个具体的日志实现框架。Log4j2： 一个具体的日志实现框架，是LOG4J1的下一个版本，与Log4j 1发生了很大的变化，Log4j 2不兼容Log4j 1。Logback：一个具体的日志实现框架，和Slf4j是同一个作者，但其性能更好。

三、发展历程

要搞清楚它们的关系，就要从它们是在什么情况下产生的说起。我们按照时间的先后顺序来介绍。

Log4j

在JDK 1.3及以前，Java打日志依赖System.out.println(), System.err.println()或者e.printStackTrace()，Debug日志被写到STDOUT流，错误日志被写到STDERR流。这样打日志有一个非常大的缺陷，即无法定制化，且日志粒度不够细。于是， Gülcü 于2001年发布了Log4j，后来成为Apache 基金会的顶级项目。Log4j 在设计上非常优秀，对后续的 Java Log 框架有长久而深远的影响，它定义的Logger、Appender、Level等概念如今已经被广泛使用。Log4j 的短板在于性能，在Logback 和 Log4j2 出来之后，Log4j的使用也减少了。

J.U.L

受Logj启发，Sun在Java1.4版本中引入了java.util.logging，但是j.u.l功能远不如log4j完善，开发者需要自己编写Appenders（Sun称之为Handlers），且只有两个Handlers可用（Console和File），j.u.l在Java1.5以后性能和可用性才有所提升。

JCL（commons-logging）

由于项目的日志打印必然选择两个框架中至少一个，这时候，Apache的JCL（commons-logging）诞生了。JCL 是一个Log Facade，只提供 Log API，不提供实现，然后有 Adapter 来使用 Log4j 或者 JUL 作为Log Implementation。在程序中日志创建和记录都是用JCL中的接口，在真正运行时，会看当前ClassPath中有什么实现，如果有Log4j 就是用 Log4j, 如果啥都没有就是用 JDK 的 JUL。这样，在你的项目中，还有第三方的项目中，大家记录日志都使用 JCL 的接口，然后最终运行程序时，可以按照自己的需求(或者喜好)来选择使用合适的Log Implementation。如果用Log4j, 就添加 Log4j 的jar包进去，然后写一个 Log4j 的配置文件；如果喜欢用JUL，就只需要写个 JUL 的配置文件。如果有其他的新的日志库出现，也只需要它提供一个Adapter，运行的时候把这个日志库的 jar 包加进去。不过，commons-logging对Log4j和j.u.l的配置问题兼容的并不好，使用commons-loggings还可能会遇到类加载问题，导致NoClassDefFoundError的错误出现。

到这个时候一切看起来都很简单，很美好。接口和实现做了良好的分离，在统一的JCL之下，不改变任何代码，就可以通过配置就换用功能更强大，或者性能更好的日志库实现。

这种简单美好一直持续到SLF4J出现。

SLF4J & Logback

SLF4J（Simple Logging Facade for Java）和 Logback 也是Gülcü 创立的项目，目的是为了提供更高性能的实现。从设计模式的角度说，SLF4J 是用来在log和代码层之间起到门面作用，类似于 JCL 的 Log Facade。对于用户来说只要使用SLF4J提供的接口，即可隐藏日志的具体实现，SLF4J提供的核心API是一些接口和一个LoggerFactory的工厂类，用户只需按照它提供的统一纪录日志接口，最终日志的格式、纪录级别、输出方式等可通过具体日志系统的配置来实现，因此可以灵活的切换日志系统。

Logback是log4j的升级版，当前分为三个目标模块：

logback-core：核心模块，是其它两个模块的基础模块logback-classic：是log4j的一个改良版本，同时完整实现 SLF4J API 使你可以很方便地更换成其它日记系统如log4j 或 JDK14 Logginglogback-access：访问模块与Servlet容器集成提供通过Http来访问日记的功能，是logback不可或缺的组成部分

Logback相较于log4j有更多的优点：

更快的执行速度更充分的测试logback-classic 非常自然的实现了SLF4J使用XML配置文件或者Groovy自动重新载入配置文件优雅地从I/O错误中恢复自动清除旧的日志归档文件自动压缩归档日志文件谨慎模式Lilith配置文件中的条件处理更丰富的过滤

更详细的解释参见官网：

到这里，你可能会问：Apache 已经有了个JCL，用来做各种Log lib统一的接口，如果 Gülcü 要搞一个更好的 Log 实现的话，直接写一个实现就好了，为啥还要搞一个和SLF4J呢?

原因是Gülcü 认为 JCL 的 API 设计得不好，容易让使用者写出性能有问题的代码。关于这点，你可以参考这篇文章获得更详细的介绍：

现在事情就变复杂了。我们有了两个流行的 Log Facade，以及三个流行的 Log Implementation。Gülcü 是个追求完美的人，他决定让这些Log之间都能够方便的互相替换，所以做了各种 Adapter 和 Bridge 来连接:

可以看到甚至 Log4j 和 JUL 都可以桥接到SLF4J，再通过 SLF4J 适配到到 Logback！需要注意的是不能有循环的桥接，比如下面这些依赖就不能同时存在:

jcl-over-slf4j 和 slf4j-jcllog4j-over-slf4j 和 slf4j-log4j12jul-to-slf4j 和 slf4j-jdk14

然而，事情在变得更麻烦！

Log4j2

现在有了更好的 SLF4J 和 Logback，慢慢取代JCL 和 Log4j ，事情到这里总该大统一圆满结束了吧。然而维护 Log4j 的人不这样想，他们不想坐视用户一点点被 SLF4J / Logback 蚕食，继而搞出了 Log4j2。

Log4j2 和 Log4j1.x 并不兼容，设计上很大程度上模仿了 SLF4J/Logback，性能上也获得了很大的提升。Log4j2 也做了 Facade/Implementation 分离的设计，分成了 log4j-api 和 log4j-core。

现在好了，我们有了三个流行的Log 接口和四个流行的Log实现，如果画出桥接关系的图来回事什么样子呢?

看到这里是不是感觉有点晕呢？是的，我也有这种感觉。同样，在添加依赖的时候，要小心不要有循环依赖。

参考文章