SpringBoot 用的 spring-jcl 打印日志，与 LoggingSystem 有鸡毛关系？

标签：SpringBoot spring Boot final LoggerContext LoggingSystem 日志 logback Logger

开心一刻

现实中，我有一个异性游戏好友，昨天我心情不好，找她聊天

我：我们两个都好久没有坐下来好好聊天了

她：你不是有女朋友吗

我：人家不需要我这种穷人啊

她：难道我需要吗

前情回顾

从源码分析 SpringBoot 的 LoggingSystem → 它是如何绑定日志组件的从源码的角度讲述了 Spring Boot 的 LoggingSystem 与日志组件的绑定，默认情况下绑定的是 Logback；但当我们具体去看 Spring Boot 的日志打印，却发现用的是 spring-jcl ，通过它适配了 slf4j，真正的日志打印还得依赖具体的日志组件，默认情况下使用的是 logback；那这么说来，Spring Boot 的日志打印与 Spring Boot 的 LoggingSystem 貌似没关系呀？

到底有没有关系，有何关系，我们慢慢往下看；先声明下

后面的分析都是基于 Spring Boot 默认的 Logback，其他日志组件可能有所不同，大家别带入错了

LoggerFactory

不管是我们用的 slf4j 方式

private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(TestWeb.class);

还是 Spring Boot 用的 spring-jcl 方式

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

都会通过 slf4j 的 org.slf4j.LoggerFactory#getLogger(java.lang.String) 方法来获取 Logger

public static Logger getLogger(String name) {
    ILoggerFactory iLoggerFactory = getILoggerFactory();
    return iLoggerFactory.getLogger(name);
}

LoggerFactory 被 final 修饰，且其构造方法是 private，不能被继承，也不能在其他地方 new，纯纯就是一个工具类；它 import 了 StaticLoggerBinder

import org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder;

但大家去看下 slf4j-api 的包结构

根本就没有 StaticLoggerBinder 呀？这也可以？这里其实涉及到一个细节

编译后的 class，可以选择性的打包进 jar，运行的时候只要保证依赖的 class 被正常加载了就行，至于是否在同个 jar 包下并没有关系

slf4j 1.7 源码中其实是有 StaticLoggerBinder 的

只是打包的时候剔除了

所以，如果使用 1.7.x 及以下的 slf4j ，必须还得结合有 org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder 的日志组件，比如 logback

这是不是又是个细节，你们是不是又学到了？

StaticLoggerBinder

我们对它进行提炼下

/**
 * The unique instance of this class.
 */
private static StaticLoggerBinder SINGLETON = new StaticLoggerBinder();

static {
    SINGLETON.init();
}

private StaticLoggerBinder() {
    defaultLoggerContext.setName(CoreConstants.DEFAULT_CONTEXT_NAME);
}

private LoggerContext defaultLoggerContext = new LoggerContext();

public static StaticLoggerBinder getSingleton() {
    return SINGLETON;
}

这是不是 饿汉式单例 的实现？那么 StaticLoggerBinder 的 LoggerContext defaultLoggerContext 是不是也可以当做单例来看待？

LoggerContext

同样，我们对它进行精炼，重点关注 root、size、loggerCache、LoggerContext()、getLogger(final String name)

public class LoggerContext extends ContextBase implements ILoggerFactory, LifeCycle {

    final Logger root;
    private int size;

    private Map<String, Logger> loggerCache;

    public LoggerContext() {
        super();
        this.loggerCache = new ConcurrentHashMap<String, Logger>();

        this.loggerContextRemoteView = new LoggerContextVO(this);
        this.root = new Logger(Logger.ROOT_LOGGER_NAME, null, this);
        this.root.setLevel(Level.DEBUG);
        loggerCache.put(Logger.ROOT_LOGGER_NAME, root);
        initEvaluatorMap();
        size = 1;
        this.frameworkPackages = new ArrayList<String>();
    }

    public final Logger getLogger(final Class<?> clazz) {
        return getLogger(clazz.getName());
    }

    @Override
    public final Logger getLogger(final String name) {

        if (name == null) {
            throw new IllegalArgumentException("name argument cannot be null");
        }

        // if we are asking for the root logger, then let us return it without
        // wasting time
        if (Logger.ROOT_LOGGER_NAME.equalsIgnoreCase(name)) {
            return root;
        }

        int i = 0;
        Logger logger = root;

        // check if the desired logger exists, if it does, return it
        // without further ado.
        Logger childLogger = (Logger) loggerCache.get(name);
        // if we have the child, then let us return it without wasting time
        if (childLogger != null) {
            return childLogger;
        }

        // if the desired logger does not exist, them create all the loggers
        // in between as well (if they don't already exist)
        String childName;
        while (true) {
            int h = LoggerNameUtil.getSeparatorIndexOf(name, i);
            if (h == -1) {
                childName = name;
            } else {
                childName = name.substring(0, h);
            }
            // move i left of the last point
            i = h + 1;
            synchronized (logger) {
                childLogger = logger.getChildByName(childName);
                if (childLogger == null) {
                    childLogger = logger.createChildByName(childName);
                    loggerCache.put(childName, childLogger);
                    incSize();
                }
            }
            logger = childLogger;
            if (h == -1) {
                return childLogger;
            }
        }
    }

    private void incSize() {
        size++;
    }

    int size() {
        return size;
    }
}

root

Logger root 定义了最顶层的日志记录规则，可以被视为所有其他Logger对象的父级，并且它的配置会应用于所有的日志记录，除非被特定的Logger配置所覆盖
size

Logger 数量，也就是 loggerCache 的 size
loggerCache

Map<String, Logger> loggerCache 缓存了应用中所有的 Logger 实例；Logger 实例之间存在父子关系，涉及到日志规则的继承与覆盖
LoggerContext()

初始化 loggerCache，实例化 Logger root，并将 root 放到 loggerCache 中
getLogger(final String name)

先判断是否是 root，是则直接返回，不是则从 loggerCache 获取，获取到则直接返回；若还是没获取到，则说明当前 Logger 还没被创建，则通过 while(true) 按产品包逐层创建 Logger，绑定好 Logger 之间的父子关系，都 put 进 loggerCache 中

当应用启动完成后，所有的 Logger 实例都被创建并缓存到 LoggerContext 的 loggerCache 中

配置文件加载

private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(TestWeb.class);

@GetMapping("hello")
public String hello(@RequestParam("name") String name) {
    LOGGER.info("hello接口入参：{}", name);
    return "hello, " + name;
}

直接 debug 跟进 LOGGER.info，几次跟进后会来到 ch.qos.logback.classic.Logger#buildLoggingEventAndAppend

private void buildLoggingEventAndAppend(final String localFQCN, final Marker marker, final Level level, final String msg, 
                final Object[] params, final Throwable t) {
    LoggingEvent le = new LoggingEvent(localFQCN, this, level, msg, t, params);
    le.setMarker(marker);
    callAppenders(le);
}

这里涉及到事件机制，不细讲，大家可以去看：设计模式之观察者模式 → 事件机制的底层原理，我们把重点放到 callAppenders 上，直译就是调用 appender，appender 在哪？是不是在配置文件中

配置文件什么时候加载的，在 StaticLoggerBinder 加载的时候就完成了

private static StaticLoggerBinder SINGLETON = new StaticLoggerBinder();

static {
    SINGLETON.init();
}

/**
 * Package access for testing purposes.
 */
void init() {
    try {
        try {
            new ContextInitializer(defaultLoggerContext).autoConfig();
        } catch (JoranException je) {
            Util.report("Failed to auto configure default logger context", je);
        }
        // logback-292
        if (!StatusUtil.contextHasStatusListener(defaultLoggerContext)) {
            StatusPrinter.printInCaseOfErrorsOrWarnings(defaultLoggerContext);
        }
        contextSelectorBinder.init(defaultLoggerContext, KEY);
        initialized = true;
    } catch (Exception t) { // see LOGBACK-1159
        Util.report("Failed to instantiate [" + LoggerContext.class.getName() + "]", t);
    }
}

autoConfig() 就不细跟了（感兴趣的可以去看：从源码来理解slf4j的绑定，以及logback对配置文件的加载），执行完之后，我们看下 LoggerContext 的 objectMap

简单来说，就是将日志配置文件（logback.xml）加载到了 LoggerContext 的 objectMap 中；我们再回到 Spring Boot 的 LoggingSystem，以 LoggingApplicationListener#onApplicationEnvironmentPreparedEvent 方法作为起点（细节就不跟了，大家直接去看：从源码分析 SpringBoot 的 LoggingSystem → 它是如何绑定日志组件的），我们直接来看 LogbackLoggingSystem#reinitialize

@Override
protected void reinitialize(LoggingInitializationContext initializationContext) {
    getLoggerContext().reset();
    getLoggerContext().getStatusManager().clear();
    loadConfiguration(initializationContext, getSelfInitializationConfig(), null);
}

getLoggerContext() 就不用多说了吧，就是获取全局唯一的 LoggerContext 实例，重点看它的 reset()

@Override
public void reset() {
    resetCount++;
    super.reset();
    initEvaluatorMap();
    initCollisionMaps();
    root.recursiveReset();
    resetTurboFilterList();
    cancelScheduledTasks();
    fireOnReset();
    resetListenersExceptResetResistant();
    resetStatusListeners();
}

super.reset()

public void reset() {

    removeShutdownHook();
    getLifeCycleManager().reset();
    propertyMap.clear();
    objectMap.clear();
}

reset 执行完之后，LoggerContext 的 objectMap 被置空了

说白了就是 Spring Boot 把 Logback 加载的日志配置给清空了，接下来就是 Spring Boot 加载日志配置信息到 LoggerContext 中，也就是如下代码完成的事

loadConfiguration(initializationContext, getSelfInitializationConfig(), null);

不继续跟了，感兴趣的自行去跟；该方法执行完之后，LoggerContext 的 objectMap 又有内容了

总结下

StaticLoggerBinder 类加载的时候，会加载日志配置文件内容到 LoggerContext 的 objectMap 中

Spring Boot 启动过程中会重置 LoggerContext，其中包括 LoggerContext 的 objectMap，然后重新加载日志配置文件内容到 LoggerContext 的 objectMap中

所以甭管是使用 spring-jcl ，还是使用 slf4j 进行的日志打印，用到的 Appenders 都是 Spring Boot 启动过程中从日志配置文件中加载的，那么 spring-jcl 与 LoggingSystem 有什么关系，大家清楚了吗？

补充个问题

将 logback.xml 重命名成 logback-spring.xml，为什么 Spring Boot 的日志以及我们的业务日志都能正常打印，并且与使用 logback.xml 时一样？

这个问题要是答不上来，那你们肯定是没仔细看从源码分析 SpringBoot 的 LoggingSystem → 它是如何绑定日志组件的，里面详细介绍了 Spring Boot 对日志配置文件的加载

总结

StaticLoggerBinder 类加载的时候，会加载日志配置文件内容到 LoggerContext

Logback 1.2.12 默认日志配置文件的优先级

logback.configurationFile > logback-test.xml > logback.xml
Spring Boot 启动过程中会重置 LoggerContext，然后重新加载日志配置文件内容到 LoggerContext

Spring Boot 2.7.18 先按优先级

logback-test.groovy > logback-test.xml > logback.groovy > logback.xml

如果如上四个都不存在，则继续按优先级

logback-test-spring.groovy > logback-test-spring.xml > logback-spring.groovy > logback-spring.xml

寻找日志配置文件
正因为 Spring Boot 启动过程中会重新加载日志配置文件内容到 LoggerContext，所以不管是 spring-jcl 还是 slf4j 打印，日志格式是一致的

Spring Boot 拓展了日志配置文件的文件名

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