Logback

定义

Logback 是一个用 Java 编写的日志框架，定位为 Log4j 的后继项目，由 Log4j 的创始人 Ceki Gülcü 设计^[1]。它的公共编程接口实际上就是简单日志门面 SLF4J，因此业务代码通常只导入 SLF4J 的类，而不直接引用 Logback 自身的类^[1]。

从功能上看，Logback 属于日志实现框架，与 SLF4J 这类只提供接口的日志门面相对^[3]。它的体系结构被划分为 logback-core、logback-classic 和 logback-access 3 个模块，其中 logback-core 是另外两个模块的基础，logback-classic 可视为 Log4j 的改进版本，logback-access 则负责与 Servlet 容器集成并提供 HTTP 访问日志功能^[2]。

原理

Logback 沿用按软件组件命名记录器的思路：在每个类中实例化一个记录器，名字取所在类的全限定名，日志输出中带有记录器名称，便于定位消息来源^[4]。记录器之间存在层级关系，可以按包和类设置日志级别，从而只输出需要关注的部分。

日志请求的输出目的地由称为 Appender 的组件承担，可选项包括控制台、文件、远程套接字服务器、数据库、JMS 以及远程 UNIX Syslog 守护进程等，同一个记录器上可以挂接多个 Appender^[4]。Appender 还从记录器层级中按加法规则继承：例如根记录器上挂了控制台 Appender，那么所有启用的日志请求至少会打印到控制台；把某个记录器的 additivity 标志设为 false 可以终止这种向上累积^[4]。

输出格式由与 Appender 关联的 Layout 或 Encoder 负责，标准发行版中的 PatternLayout 允许按类似 C 语言 printf 的转换符指定格式^[4]。写入动作由 Appender 接口的 doAppend 方法完成，AppenderBase 的实现对该方法加了同步，使多线程写入同一个 Appender 是安全的；为此 Logback 也提供了不做同步的 UnsynchronizedAppenderBase^[5]。

配置通常在应用初始化时通过读取配置文件完成，常见的文件名为 logback-test.xml 或 logback.xml；当两者都找不到时，Logback 采用默认策略，即给根记录器添加一个 ConsoleAppender^[1]。Logback 还内置状态系统，可通过 StatusManager 组件访问运行期发生的重要事件，用于排查配置问题^[1]。

发展历程

Logback 的作者 Ceki Gülcü 早在 1999 年就创建了 Log4j，该工具几乎成为 Java 日志框架的实际标准；此后他离开 Apache 软件基金会，先后建立 SLF4J 和 Logback 两个项目，前者提供统一的日志接口，后者提供具体实现^[3]。

2008 年前后，Logback 已从 0.1 alpha 版发展了一段时间，1.0 版即将发布，当时它被介绍为可靠、通用、快速且灵活的 Java 日志框架^[6]。同一时期的性能数据称，判断一条日志语句是否需要记录的操作用时约为 3 纳秒，而在 Log4j 中约为 30 纳秒；Logback 的文档全部在项目网站上免费提供，而 Log4j 只提供部分免费文档^[6]。

为保持在 Java 日志领域的地位，Apache 软件基金会于 2014 年推出与 Log4j 不兼容的 Log4j 2，该版本经过深度优化，在性能上有所提升^[3]。Logback 此后仍持续发布新版本，其发行包由 logback-core、logback-classic、logback-access 等构件组成，并作为独立项目维护^[2]。

应用

在 Java 应用中引入 Logback 一般需要两步：把 Logback 库作为依赖加入项目，并在源码资源的目录下创建 logback.xml 配置文件^[7]。以 Maven 项目为例，依赖坐标的 groupId 为 ch.qos.logback，常用构件为 logback-classic^[7]。

配置文件可以定制日志需求，例如把日志输出到控制台、把输出级别限制为 INFO 及以上，或针对特定包单独设置级别，例如把 com.azure.core 包的级别设为 ERROR 以减少输出^[7]。对于文件输出，可以配置 RollingFileAppender 配合基于时间的滚动策略，实现按小时切分并以 gzip 格式归档^[7]。

logback-access 模块用于与 Tomcat、Jetty 等 Servlet 容器集成，提供 HTTP 访问日志功能^[2]。在 Azure SDK for Java 这类客户端库场景中，所有 Azure 客户端库都通过 SLF4J 记录日志，因此可以选用 Logback 作为具体的日志实现^[7]。

局限

Logback 的 logback-classic 模块不能单独运行，classpath 上除 logback-classic.jar 外还需要 slf4j-api.jar 和 logback-core.jar^[1]。它对外提供的是 SLF4J 接口，开发者若需要直接使用 Logback 特有的配置能力，仍需通过配置文件而非代码接口来实现^[1]。

在异步日志场景下，Logback 的性能不及 Log4j 2：后者采用字符串复用等手段实现接近零 GC 的运行模式，并提供 MemoryMappedFileAppender 以获得更高的 IO 性能^[3]。此外 Log4j 2 的参数格式化功能比 SLF4J 更丰富，这也是 Logback 在部分场景下的相对不足^[3]。

Logback 的日志写入依赖 Appender 的同步机制，AppenderBase 对 doAppend 加锁以保证线程安全，这种同步并非在所有场合都合适，因此才另外提供了不做同步的基类，由使用者自行承担并发后果^[5]。其配置继承规则也需要注意：Appender 默认沿记录器层级累加，若不清楚 additivity 标志的作用，日志可能出现重复输出^[4]。

参见

• SLF4J —— Logback 原生实现并对外暴露的日志门面接口。

• Log4j —— Logback 所替代的早期 Java 日志框架，二者出自同一作者。

• Log4j 2 —— Apache 于 2014 年推出的升级版日志框架，与 Log4j 不兼容。

• java.util.logging —— JDK 自带的日志实现，可与 Logback 相互替换。

• Servlet 容器 —— logback-access 模块面向的集成目标，用于生成 HTTP 访问日志。