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Java日志：日志级别动态调整

作为开发人员，定位问题是我们的日常工作，而日志是我们定位问题非常重要的依据。传统方式定位问题时，往往是如下步骤：

将日志级别设低，例如 DEBUG ；
重启应用；
复现问题，观察日志；

实际上是可以动态修改日志级别，无需重启应用，立即生效。本文收集了3种动态修改日志级别的文章，分别是

Spring Boot 2动态修改日志级别
阿里在线诊断工具Arthas调整日志等级记录
美团日志级别动态调整——小工具解决大问题

Spirng Boot动态修改日志级别

从 Spring Boot 1.5 开始，Spring Boot Actuator 组件就已提供动态修改日志级别的能力。

示例

1.引入 spring-boot-starter-actuator 依赖，内容如下：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
复制代码

2.编写测试代码，如下：

@SpringBootApplication
public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

@RestController
public class DemoController {

    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(DemoController.class);

    @GetMapping("/helloworld")
    public String helloworld(){
        logger.debug("welcome to learn spring boot");
        return "welcome to learn spring boot";
    }

}
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3.配置文件

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: 'loggers'
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Spring Boot 2.x默认只暴露 /health 以及 /info 端点，而日志控制需要用到 /loggers 端点，故而需要设置将其暴露。

测试

/loggers 端点提供了查看以及修改日志级别的能力。

查看当前应用各包/类的日志级别访问 http://localhost:8080/actuator/loggers ，可看到类似如下的结果：
查看指定包/类日志详情访问 http://localhost:8080/actuator/loggers/com.blockmao.springboot.demo.DemoController ，可看到类似如下的结果：
修改日志级别默认的日志级别是INFO，所以 DemoController 的debug日志不会打印。下面来尝试将该类的日志级别设为 DEBUG ，如下

此时，访问 http://localhost:8080/helloworld 会看到类似如下的日志：

并且，此时再访问 http://localhost:8080/actuator/loggers/com.itmuch.logging.TestController ，可看到类似如下的结果：

原理

Actuator有约定， /actuator/xxx 端点的定义代码在 xxxEndpoint 中。找到类 org.springframework.boot.actuate.logging.LoggersEndpoint ，代码如下：

@Endpoint(id = "loggers")
public class LoggersEndpoint {
	private final LoggingSystem loggingSystem;

	@WriteOperation
	public void configureLogLevel(@Selector String name,
			@Nullable LogLevel configuredLevel) {
		Assert.notNull(name, "Name must not be empty");
		this.loggingSystem.setLogLevel(name, configuredLevel);
	}
	// ...其他省略
}
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其中， Endpoint 、 WriteOperation 、 @Selector 都是Spring Boot 2.0开始提供的新注解。

@Endpoint(id = "loggers") 用来描述Spring Boot Actuator 的端点，这样就会产生一个 /actuator/loggers 的路径，它类似于Spring MVC的 @RequestMapping("loggers") 。

@WriteOperation 表示这是一个写操作，它类似于Spring MVC的 @PostMapping 。Spring Boot Actuator还提供了其他操作，如下表：

Operation	HTTP method
@ReadOperation	GET
@WriteOperation	POST
@DeleteOperation	DELETE

@Selector用于筛选@Endpoint注解返回值的子集，它类似于Spring MVC的@PathVariable 。

这样，上面的代码就很好理解了— configureLogLevel 方法：送POST请求后，name就是我们传的包名或者类名，configuredLevel就是我们传的消息体。

org.springframework.boot.logging.LoggingSystem#setLogLevel 是抽象方法，具体实现由子类完成。 LoggingSystem 类结构如下图所示：

LoggingSystem有这么多实现类，Spring Boot怎么知道什么情况下用什么LoggingSystem呢？可在 org.springframework.boot.logging.LoggingSystem 找到类似如下代码：

public abstract class LoggingSystem {
	private static final Map<String, String> SYSTEMS;

	static {
		Map<String, String> systems = new LinkedHashMap<>();
		systems.put("ch.qos.logback.core.Appender",
				"org.springframework.boot.logging.logback.LogbackLoggingSystem");
		systems.put("org.apache.logging.log4j.core.impl.Log4jContextFactory",
				"org.springframework.boot.logging.log4j2.Log4J2LoggingSystem");
		systems.put("java.util.logging.LogManager",
				"org.springframework.boot.logging.java.JavaLoggingSystem");
		SYSTEMS = Collections.unmodifiableMap(systems);
	}

	/**
	 * Detect and return the logging system in use. Supports Logback and Java Logging.
	 * @param classLoader the classloader
	 * @return the logging system
	 */
	public static LoggingSystem get(ClassLoader classLoader) {
		String loggingSystem = System.getProperty(SYSTEM_PROPERTY);
		if (StringUtils.hasLength(loggingSystem)) {
			if (NONE.equals(loggingSystem)) {
				return new NoOpLoggingSystem();
			}
			return get(classLoader, loggingSystem);
		}
		return SYSTEMS.entrySet().stream()
				.filter((entry) -> ClassUtils.isPresent(entry.getKey(), classLoader))
				.map((entry) -> get(classLoader, entry.getValue())).findFirst()
				.orElseThrow(() -> new IllegalStateException(
						"No suitable logging system located"));
	}
  // 省略不相关内容...
}
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由代码不难发现，其实就是构建了一个名为 SYSTEMS 的map，作为各种日志系统的字典；然后在 get 方法中，看应用是否加载了map中的类；如果加载了，就通过反射，初始化 LoggingSystem 。例如：Spring Boot发现当前应用加载了 ch.qos.logback.core.Appender ，就去实例化 org.springframework.boot.logging.logback.LogbackLoggingSystem 。

Arthas ognl命令动态修改日志级别

使用 ognl 命令可以动态修改日志级别，步骤如下：

查找当前类的classLoaderHash
用OGNL获取logger

可以发现日志使用的是Logback框架。
单独设置DemoController的logger level
全局设置logger level

如果使用的日志框架是 log4j ，则使用上述 ognl 命令则会报错。至于为什么？请阅读Java日志：SLF4J详解

美团日志级别动态调整小工具

初始化：确定所使用的日志框架，获取配置文件中所有的Logger内存实例，并将它们的引用缓存到Map容器中。

String type = StaticLoggerBinder.getSingleton().getLoggerFactoryClassStr();
if (LogConstant.LOG4J_LOGGER_FACTORY.equals(type)) {
    logFrameworkType = LogFrameworkType.LOG4J;
    Enumeration enumeration = org.apache.log4j.LogManager.getCurrentLoggers();
    while (enumeration.hasMoreElements()) {
        org.apache.log4j.Logger logger = (org.apache.log4j.Logger) enumeration.nextElement();
        if (logger.getLevel() != null) {
            loggerMap.put(logger.getName(), logger);
        }
    }
    org.apache.log4j.Logger rootLogger = org.apache.log4j.LogManager.getRootLogger();
    loggerMap.put(rootLogger.getName(), rootLogger);
} else if (LogConstant.LOGBACK_LOGGER_FACTORY.equals(type)) {
    logFrameworkType = LogFrameworkType.LOGBACK;
    ch.qos.logback.classic.LoggerContext loggerContext = (ch.qos.logback.classic.LoggerContext) LoggerFactory.getILoggerFactory();
    for (ch.qos.logback.classic.Logger logger : loggerContext.getLoggerList()) {
        if (logger.getLevel() != null) {
            loggerMap.put(logger.getName(), logger);
        }
    }
    ch.qos.logback.classic.Logger rootLogger = (ch.qos.logback.classic.Logger) LoggerFactory.getLogger(Logger.ROOT_LOGGER_NAME);
    loggerMap.put(rootLogger.getName(), rootLogger);
} else if (LogConstant.LOG4J2_LOGGER_FACTORY.equals(type)) {
    logFrameworkType = LogFrameworkType.LOG4J2;
    org.apache.logging.log4j.core.LoggerContext loggerContext = (org.apache.logging.log4j.core.LoggerContext) org.apache.logging.log4j.LogManager.getContext(false);
    Map<String, org.apache.logging.log4j.core.config.LoggerConfig> map = loggerContext.getConfiguration().getLoggers();
    for (org.apache.logging.log4j.core.config.LoggerConfig loggerConfig : map.values()) {
        String key = loggerConfig.getName();
        if (StringUtils.isBlank(key)) {
            key = "root";
        }
        loggerMap.put(key, loggerConfig);
    }
} else {
    logFrameworkType = LogFrameworkType.UNKNOWN;
    LOG.error("Log框架无法识别: type={}", type);
}
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获取Logger列表：从本地Map容器取出。

private String getLoggerList() {
    JSONObject result = new JSONObject();
    result.put("logFramework", logFrameworkType);
    JSONArray loggerList = new JSONArray();
    for (ConcurrentMap.Entry<String, Object> entry : loggerMap.entrySet()) {
        JSONObject loggerJSON = new JSONObject();
        loggerJSON.put("loggerName", entry.getKey());
        if (logFrameworkType == LogFrameworkType.LOG4J) {
            org.apache.log4j.Logger targetLogger = (org.apache.log4j.Logger) entry.getValue();
            loggerJSON.put("logLevel", targetLogger.getLevel().toString());
        } else if (logFrameworkType == LogFrameworkType.LOGBACK) {
            ch.qos.logback.classic.Logger targetLogger = (ch.qos.logback.classic.Logger) entry.getValue();
            loggerJSON.put("logLevel", targetLogger.getLevel().toString());
        } else if (logFrameworkType == LogFrameworkType.LOG4J2) {
            org.apache.logging.log4j.core.config.LoggerConfig targetLogger = (org.apache.logging.log4j.core.config.LoggerConfig) entry.getValue();
            loggerJSON.put("logLevel", targetLogger.getLevel().toString());
        } else {
            loggerJSON.put("logLevel", "Logger的类型未知,无法处理!");
        }
        loggerList.add(loggerJSON);
    }
    result.put("loggerList", loggerList);
    LOG.info("getLoggerList: result={}", result.toString());
    return result.toString();
}
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修改Logger的级别

private String setLogLevel(JSONArray data) {
    LOG.info("setLogLevel: data={}", data);
    List<LoggerBean> loggerList = parseJsonData(data);
    if (CollectionUtils.isEmpty(loggerList)) {
        return "";
    }
    for (LoggerBean loggerbean : loggerList) {
        Object logger = loggerMap.get(loggerbean.getName());
        if (logger == null) {
            throw new RuntimeException("需要修改日志级别的Logger不存在");
        }
        if (logFrameworkType == LogFrameworkType.LOG4J) {
            org.apache.log4j.Logger targetLogger = (org.apache.log4j.Logger) logger;
            org.apache.log4j.Level targetLevel = org.apache.log4j.Level.toLevel(loggerbean.getLevel());
            targetLogger.setLevel(targetLevel);
        } else if (logFrameworkType == LogFrameworkType.LOGBACK) {
            ch.qos.logback.classic.Logger targetLogger = (ch.qos.logback.classic.Logger) logger;
            ch.qos.logback.classic.Level targetLevel = ch.qos.logback.classic.Level.toLevel(loggerbean.getLevel());
            targetLogger.setLevel(targetLevel);
        } else if (logFrameworkType == LogFrameworkType.LOG4J2) {
            org.apache.logging.log4j.core.config.LoggerConfig loggerConfig = (org.apache.logging.log4j.core.config.LoggerConfig) logger;
            org.apache.logging.log4j.Level targetLevel = org.apache.logging.log4j.Level.toLevel(loggerbean.getLevel());
            loggerConfig.setLevel(targetLevel);
            org.apache.logging.log4j.core.LoggerContext ctx = (org.apache.logging.log4j.core.LoggerContext) org.apache.logging.log4j.LogManager.getContext(false);
            ctx.updateLoggers(); // This causes all Loggers to refetch information from their LoggerConfig.
        } else {
            throw new RuntimeException("Logger的类型未知,无法处理!");
        }
    }
    return "success";
}
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原文 https://juejin.im/post/5d9cb3045188254423573c82

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