同是優秀的日誌框架，log4j2 竟然比 logback 的效能高 2 倍！-Java-CodeUp Hub

一、簡介

logback, log4j2 等都是非常優秀的日誌框架，在日常使用中，我們很少會關注去使用哪一個框架，但其實這些日誌框架在效能方面存在明顯的差異。尤其在生產環境中，有時候日誌的效能高低，很可能影響到機器的成本，像一些大企業，如阿里、騰訊、位元組等，一點點的效能最佳化，就能節省數百萬的支出。再次，統一日誌框架也是大廠常有的規範化的事情，還可以便於後續的ETL流程，因此，我們選一個日誌框架，其實還是比較重要的。

淺談與slfj4、log4j, logback的關係

籠統的講就是slf4j是一系列的日誌介面，而log4j logback是具體實現了這些介面的日誌框架，也可以簡單理解為 slf4j 是介面， logback 和log4j是slf4j的具體實現， slf4j 具備很高的易用性和很好的抽象性。使用SLF4J編寫日誌訊息非常簡單。首先需要呼叫 LoggerFactory 上的 getLogger 方法來例項化一個新的 Logger 物件。一共有兩種方法：

方法1：使用lombok （推薦）

直接在類上打上lombok的註解，這個方法是最簡單，程式碼量最小，程式設計效率最高的，而且lombok元件在很多場景都很好用,

@Slf4j
public class Main {}

方法2：直接使用

使用 org.slf4j.LoggerFactory 的 getLogger 方法獲取logger例項，注意推薦 private static final

private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Main.class);

二、效能測試對比

效能對比圖

同是優秀的日誌框架，log4j2 竟然比 logback 的效能高 2 倍！

從上圖可以得出兩個結論：

log4j2 全面優於 logback, log4j2效能是 logback的兩倍
隨著執行緒數量的增加，日誌輸出能力並不會線性增加，在增加到約兩倍於CPU核數的時候，日誌效能達到比較高的一個值。

tips:

已知的影響效率的是，打出方法名稱和行號都會顯著降低日誌輸出效率，如我們單單去掉行號，在單執行緒情況下， log4j2 的效能相差一倍多. 見下圖：

同是優秀的日誌框架，log4j2 竟然比 logback 的效能高 2 倍！

附：測試環境：

1. 硬體環境：

CPU AMD Ryzen 5 3600 6-Core Processor  Base speed:	3.95 GHz
Memory 32.0 GB Speed:	2666 MHz

2. jvm 資訊

JDK版本： semeru-11.0.20  
JVM 引數：-Xms1000m -Xmx1000m

3. log4j2 和logback的版本

<log4j.version>2.22.1</log4j.version>
<logback.version>1.4.14</logback.version>

4. 測試執行緒數和測試方式

執行緒數：    1 8 32 128
測試方式：  統一預熱, 跑三次，取預熱後的正式跑的平均值

4. 日誌格式日誌格式對於log的效率會有非常大的影響，有些時候則是天差地別。

<!-log4j2 的配置 -->
<Property name="log.pattern">[%d{yyyyMMdd HH:mm:ss.SSS}] [%t] [%level{length=4}] %c{1.}:%L %msg%n</Property>
<!-logback 的配置 -->
<pattern>[%date{yyyyMMdd HH:mm:ss.SSS}] [%thread] [%-4level] %logger{5}:%line %msg%n</pattern>

5. 日誌長度

長度大約 129個字元，常見長度輸出到檔案 app.log，格式統一, 一模一樣

[20240125 16:24:27.716] [thread-3] [INFO] c.w.d.Main:32 main - info level ...this is a demo script, pure string log will be used!
[20240125 16:24:27.716] [thread-1] [INFO] c.w.d.Main:32 main - info level ...this is a demo script, pure string log will be used!

三、使用方法，有需要的可以拿去.

1. logback在springboot專案中的使用

pom 檔案，不需要做任何事情， spring官方預設使用logback，非spring專案可以直接引入下面的xml，同時包含logback 和slf4j

    <dependency>
        <groupId>ch.qos.logback</groupId>
        <artifactId>logback-classic</artifactId>
        <version>${logback.version}</version>
    </dependency>

配置檔案放置位置: src/main/resource/logback.xml, 樣例如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>

	<appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
		<encoder>
			<pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern>
		</encoder>
	</appender>

	<appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
		<encoder>
			<pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern>
			<charset>utf-8</charset>
		</encoder>
		<file>log/output.log</file>
		<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.FixedWindowRollingPolicy">
			<fileNamePattern>log/output.log.%i</fileNamePattern>
		</rollingPolicy>
		<triggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeBasedTriggeringPolicy">
			<MaxFileSize>1MB</MaxFileSize>
		</triggeringPolicy>
	</appender>

	<root level="INFO">
		<appender-ref ref="CONSOLE" />
		<appender-ref ref="FILE" />
	</root>
</configuration>

2. log4j2 在spring專案中的使用

由於spring官方預設使用logback，因此我們需要對spring預設的依賴進行排除然後再引入以下依賴：

    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-core</artifactId>
        <version>${log4j.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-api</artifactId>
        <version>${log4j.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-slf4j2-impl</artifactId>
        <version>${log4j.version}</version>
    </dependency>

配置檔案放置位置: src/main/resource/log4j2.xml, 樣例如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration>
	<Properties>
        <!-- 定義日誌格式 -->
		<Property name="log.pattern">%d{MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36}%n%msg%n%n</Property>
        <!-- 定義檔名變數 -->
		<Property name="file.err.filename">log/err.log</Property>
		<Property name="file.err.pattern">log/err.%i.log.gz</Property>
	</Properties>
    <!-- 定義Appender，即目的地 -->
	<Appenders>
        <!-- 定義輸出到螢幕 -->
		<Console name="console" target="SYSTEM_OUT">
            <!-- 日誌格式引用上面定義的log.pattern -->
			<PatternLayout pattern="${log.pattern}" />
		</Console>
        <!-- 定義輸出到檔案,檔名引用上面定義的file.err.filename -->
		<RollingFile name="err" bufferedIO="true" fileName="${file.err.filename}" filePattern="${file.err.pattern}">
			<PatternLayout pattern="${log.pattern}" />
			<Policies>
                <!-- 根據檔案大小自動切割日誌 -->
				<SizeBasedTriggeringPolicy size="1 MB" />
			</Policies>
            <!-- 保留最近10份 -->
			<DefaultRolloverStrategy max="10" />
		</RollingFile>
	</Appenders>
	<Loggers>
		<Root level="info">
            <!-- 對info級別的日誌，輸出到console -->
			<AppenderRef ref="console" level="info" />
            <!-- 對error級別的日誌，輸出到err，即上面定義的RollingFile -->
			<AppenderRef ref="err" level="error" />
		</Root>
	</Loggers>
</Configuration>

最佳實踐：

滾動日誌，永遠不讓磁碟滿

根據執行環境要求，配置最大日誌數量
根據執行環境要求，配置日誌檔案最大大小

日誌如何使用才方便統計和定位問題

統一日誌格式，比如統一先列印方法名稱，再列印引數列表
寫好要列印引數的 toString方法

日誌如何配置效能才比較高

日誌配置應該遵循結構清晰，儘量簡化的原則，能不讓框架計算的，儘量不讓框架計算，比如方法名，行號等

全公司，或者個人使用習慣統一，這樣有助於後續的日誌收集、分析和統計

四、附錄：

1. 測試程式碼：

package com.winjeg.demo;


import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.concurrent.BasicThreadFactory;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

@Slf4j
public class Main {

    private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Main.class);

    private static final ThreadPoolExecutor EXECUTOR = new ThreadPoolExecutor(128, 256, 1L,
            TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue<>(512),
            new BasicThreadFactory.Builder().namingPattern("thread-%d").daemon(true).build());

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        execute(8, 160_000);
        long first = System.currentTimeMillis();
        execute(8, 160_000);
        System.out.printf("time cost, preheat:%d\t, formal:%d\n", first - start, System.currentTimeMillis() - first);
    }

    private static void execute(int threadNum, int times) {
        List<Future<?>> futures = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < threadNum; i++) {
            Future<?> f = EXECUTOR.submit(() -> {
                for (long j = 0; j < times; j++) {
                    log.info("main - info level ...this is a demo script, pure string log will be used!");
                }
            });
            futures.add(f);
        }
        futures.forEach(f -> {
            try {
                f.get();
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        });
    }
}

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.winjeg.spring</groupId>
    <artifactId>demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <log4j.version>2.22.1</log4j.version>
        <logback.version>1.4.14</logback.version>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.30</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.12.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-core</artifactId>
            <version>${log4j.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-api</artifactId>
            <version>${log4j.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-slf4j2-impl</artifactId>
            <version>${log4j.version}</version>
        </dependency>

        <!--        <dependency>-->
        <!--            <groupId>ch.qos.logback</groupId>-->
        <!--            <artifactId>logback-classic</artifactId>-->
        <!--            <version>${logback.version}</version>-->
        <!--        </dependency>-->
    </dependencies>
</project>

2. 參考資料

這些參考資料有可能不太對，但是爲了方便大家查閱，我還是給出了一些官方的和比較受歡迎的資料

同是優秀的日誌框架，log4j2 竟然比 logback 的效能高 2 倍！

一、簡介

淺談與slfj4、log4j, logback的關係

二、效能測試對比

效能對比圖

附：測試環境：

三、使用方法，有需要的可以拿去.

1. logback在springboot專案中的使用

2. log4j2 在spring專案中的使用

最佳實踐：

四、附錄：

1. 測試程式碼：

2. 參考資料

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同是優秀的日誌框架，log4j2 竟然比 logback 的效能高 2 倍！

一、簡介

淺談與slfj4、log4j, logback的關係

二、效能測試對比

效能對比圖

附：測試環境：

三、 使用方法， 有需要的可以拿去.

1. logback在springboot專案中的使用

2. log4j2 在spring專案中的使用

最佳實踐：

四、 附錄：

1. 測試程式碼：

2. 參考資料

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三、使用方法，有需要的可以拿去.

四、附錄：