Logback 与 log4j2 性能哪个更强？

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一、简介

   


   
logback、log4j2 等都是非常优秀的日志框架。在日常使用中，我们很少会关注去使用哪一个框架， 但其实这些日志框架在性能方面存在明显的差异。 尤其在生产环境中， 有时候日志的性能高低，很可能影响到机器的成本， 像一些大企业，如阿里、腾讯、字节等，一点点的性能优化，就能节省数百万的支出。 再次， 统一日志框架也是大厂常有的规范化的事情， 还可以便于后续的 ETL 流程， 因此，我们选一个日志框架，其实还是比较重要的。

   


   
1.1 浅谈 slfj4、log4j 与 logback 的关系

   


   
笼统的讲就是 slf4j 是一系列的日志接口，而 log4j、logback 是具体实现了这些接口的日志框架。也可以简单理解为 slf4j 是接口， logback 和 log4j 是 slf4j 的具体实现。slf4j 具备很高的易用性和很好的抽象性。 使用 slf4j 编写日志消息非常简单。首先需要调用 LoggerFactory 上的 getLogger 方法来实例化一个新的 Logger 对象。

   


   
有两种方法：

方法1： 使用 lombok （推荐）
直接在类上打上 lombok 的注解， 这个方法是最简单，代码量最小，编程效率最高的， 而且 lombok 组件在很多场景都很好用。
   
    

     

     
    
      
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@Slf4jpublic class Main {}


    
方法2： 直接使用
使用 org.slf4j.LoggerFactory 的 getLogger 方法获取 logger 实例，注意推荐 private static final。

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

   


   
二、性能测试对比


   
2.1 性能对比图


从上图可以得出两个结论：

   
    
    
  • log4j2 全面优于 logback。log4j2 性能是 logback 的两倍；
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  • 随着线程数量的增加， 日志输出能力并不会线性增加，在增加到约两倍于 CPU 核数的时候， 日志性能达到比较高的一个值。
    • 
   

Tips: 已知的影响效率的是，打出方法名称和行号都会显著降低日志输出效率， 如我们单单去掉 行号，在单线程情况下， log4j2 的性能相差一倍多。见下图：

   


   
2.2 测试环境

1. 硬件环境：
   
    

     

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


    
2. JVM 信息
   
    

     

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


    
3. log4j2 和 logback 版本
   
    

     

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


    
4. 测试线程数和测试方式
   
    

     

     
    
      
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线程数：1 8 32 128测试方式：统一预热, 跑三次，取预热后的正式跑的平均值


    
5. 日志格式
日志格式对于 log 的效率会有非常大的影响， 有些时候则是天差地别。

   
    
    
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<!-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>

   
    

     
6. 日志长度

    

长度大约 129 个字符，常见长度 输出到文件 app.log， 格式统一。
   
    

     

     
    
      
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[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


   
3.1 logback 在 SpringBoot 项目中的使用

pom 文件， 不需要做任何事情， Spring 官方默认使用 logback， 非 Spring 项目可以直接引入下面的 XML， 同时包含 logback 和 slf4j。

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

配置文件放置位置: src/main/resource/logback.xml 样例如下：

   

   
    
    
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<?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>

   


   
3.2 log4j2 在 Spring 项目中的使用

由于 Spring 官方默认使用l ogback，因此我们需要对 Spring 默认的依赖进行排除然后再引入以下依赖：

   

   
    
    
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<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>

   

配置文件放置位置: src/main/resource/log4j2.xml 样例如下：

   

   
    
    
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><Configuration><Properties><!-- 定义日志格式 --><Property name="log.pattern">%d{MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36}%n%msg%n%n</Property><!-- 定义文件名变量 --><Property name="file.err.filename">log/err.log</Property><Property name="file.err.pattern">log/err.%i.log.gz</Property></Properties><!-- 定义Appender，即目的地 --><Appenders><!-- 定义输出到屏幕 --><Console name="console" target="SYSTEM_OUT"><!-- 日志格式引用上面定义的log.pattern --><PatternLayout pattern="${log.pattern}" /></Console><!-- 定义输出到文件,文件名引用上面定义的file.err.filename --><RollingFile name="err" bufferedIO="true" fileName="${file.err.filename}" filePattern="${file.err.pattern}"><PatternLayout pattern="${log.pattern}" /><Policies><!-- 根据文件大小自动切割日志 --><SizeBasedTriggeringPolicy size="1 MB" /></Policies><!-- 保留最近10份 --><DefaultRolloverStrategy max="10" /></RollingFile></Appenders><Loggers><Root level="info"><!-- 对info级别的日志，输出到console --><AppenderRef ref="console" level="info" /><!-- 对error级别的日志，输出到err，即上面定义的RollingFile --><AppenderRef ref="err" level="error" /></Root></Loggers></Configuration>

   


   
3.3 最佳实践

1. 滚动日志，永远不让磁盘满
根据运行环境要求， 配置最大日志数量与日志文件最大大小。
2. 日志如何使用才方便统计和定位问题
统一日志格式，比如统一先打印方法名称，再打印参数列表。写好要打印参数的  toString() 方法。
3. 日志如何配置性能才比较高
日志配置应该遵循结构清晰，尽量简化的原则，能不让框架计算的，尽量不让框架计算， 比如方法名、行号等。
4. 全公司或者个人使用习惯统一
这样有助于后续的日志收集、分析和统计。
   


   
四、测试代码


   
    
    
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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.*;
@Slf4jpublic 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);            }        });    }}


   
    
    
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<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>

参考文档
   
    
    
  • Log4J - Performance：https://logging.apache.org/log4j/2.x/performance.html
    • 
    
  • Benchmarking synchronous and asynchronous logging：https://logback.qos.ch/performance.html
    • 
    
  • Java日志框架：log4j vs logback vs log4j2：https://zhuanlan.zhihu.com/p/472941897
    • 
   


   

   

    转自：winjeg，链接：juejin.cn/post/7327878308757520419
   

   


   
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