logback VS log4j2:一倍左右的性能差异,是时候注意了!
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来源:juejin.cn/post/
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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。
浅谈与slfj4、log4j、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。一共有两种方法:
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,
@Slf4j
public 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
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Main.class);
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二、性能测试对比
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
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:
附:测试环境
1. 硬件环境:
CPU AMD Ryzen 5 3600 6-Core Processor Base speed: 3.95 GHz
Memory 32.0 GB Speed: 2666 MHz
2. jvm 信息
JDK版本:
semeru-11.0.20
JVM 参数:
-Xms1000m -Xmx1000m
3. log4j2 和logback的版本
<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
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。
<!-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, 一模一样
[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!
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三、 使用方法, 有需要的可以拿去.
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
<dependency>
<groupId>ch.qos.logback</groupId>
<artifactId>logback-classic</artifactId>
<version>${logback.version}</version>
</dependency>
配置文件放置位置: src/main/resource/logback.xml
,样例如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>
<appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
<encoder>
<pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern>
</encoder>
</appender>
<appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
<encoder>
<pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern>
<charset>utf-8</charset>
</encoder>
<file>log/output.log</file>
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.FixedWindowRollingPolicy">
<fileNamePattern>log/output.log.%i</fileNamePattern>
</rollingPolicy>
<triggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeBasedTriggeringPolicy">
<MaxFileSize>1MB</MaxFileSize>
</triggeringPolicy>
</appender>
<root level="INFO">
<appender-ref ref="CONSOLE" />
<appender-ref ref="FILE" />
</root>
</configuration>
2. log4j2 在spring项目中的使用
由于spring官方默认使用logback,因此我们需要对spring默认的依赖进行排除然后再引入以下依赖:
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>${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:
<?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>
最佳实践:
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
根据运行环境要求, 配置日志文件最大大小
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
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
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、 附录
1. 测试代码:
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. 更多参考
这些参考资料有可能不太对, 但是为了方便大家查阅, 我还是给出了一些官方的和比较受欢迎的资料
logback官方测试结果 [1]
log4j2官方测试结果 [2]
Java日志框架:log4j vs logback vs log4j2 [3]
参考资料
[1]logback官方测试结果: https://logback.qos.ch/performance.html
[2]log4j2官方测试结果: https://logging.apache.org/log4j/2.x/performance.html
[3]Java日志框架:log4j vs logback vs log4j2: https://zhuanlan.zhihu.com/p/472941897
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