求你了，别再随便打日志了，教你动态修改日志级别！

GitHub 19k Star 的Java工程师成神之路，不来了解一下吗！

之前写过一篇文章《明明有自动清理，日志还是把我的服务干爆了！》，介绍过一次大促故障，是因为日志量激增，导致服务器差点挂掉。

在那次问题发生之后，我开发了一个简单的日志降级的小工具，通过配置的方式，动态推送日志级别，动态修改线上的日志输出级别。并且把这份配置的修改配置到我们的预案平台上，大促期间进行定时或者紧急预案处理。

那么，这篇文章就来简单介绍下思路以及代码实现。

日志级别

在开始正文前简单介绍下日志级别，不同的日志框架支持不同的日志级别，其中比较常见的就是Log4j和Logback。

在Log4j中支持8种日志级别，优先级从高到低依次为：OFF、FATAL、ERROR、WARN、INFO、DEBUG、TRACE、 ALL。

Logback中支持7种日志级别，优先级从高到低分别是：OFF、ERROR、WARN、INFO、DEBUG、TRACE、ALL。

可以看到常见的ERROR、WARN、INFO、DEBUG，这两者都是支持的。

所谓设置日志的输出级别表示的是输出的日志的最低级别，也就是说，如果我们把级别设置成INFO，那么包括INFO在内以及比INFO优先级高的级别的日志都可以输出。

无论是Log4j还是Logback，都是通过日志的配置文件来控制日志输出级别的。这里就不详述了。

日志框架

上面我们提到了Log4j和Logback，这两种都是比较常用的日志框架。

但是很多时候，我们在代码中打印日志并不是直接使用这种日志框架来进行的，而是依赖了一个日志门面来进行的，如slf4j、commons-logging等。

一般最最常用的方法就是通过slf4j提供的LoggerFactory的getLogger来获取Logger，然后进行日志打印。

private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(LoggerService.class);public void test(){LOGGER.info("hollis log test");
}

当我们使用LoggerFactory.getLogger方法创建一个Logger对象的时候，会给他传入一个loggerName，通过这个loggerName来唯一识别一个Logger，如上面的方式就是使用LoggerService这个类的全路径名作为其loggerName。

loggerName是每一个Logger的配置信息一部分，除此之外还有日志输出级别等信息。

关于为什么不直接使用log4j和logback打印日志，我在《为什么阿里巴巴禁止工程师直接使用日志系统(Log4j、Logback)中的 API》中分析过。

Arthas改变日志级别

在开始介绍代码实现之前，先介绍一个工具，也可以帮助我们的动态修改日志级别。

那就是阿里开源的神器——Arthas （https://arthas.aliyun.com/doc/ ）。

Arthas提供了一个logger命令，这个命令可以查看和更新logger信息，包括日志级别。

查看指定名字的logger信息

[arthas@2062]$ logger -n org.springframework.webname                                   org.springframework.webclass                                  ch.qos.logback.classic.LoggerclassLoader                            sun.misc.Launcher$AppClassLoader@2a139a55classLoaderHash                        2a139a55level                                  nulleffectiveLevel                         INFOadditivity                             truecodeSource                             file:/Users/hengyunabc/.m2/repository/ch/qos/logback/logback-classic/1.2.3/logback-classic-1.2.3.jar

更新logger level

[arthas@2062]$ logger --name ROOT --level debug
update logger level success.

简单吧，使用一个命令就可以修改机日志级别了。

但是Arthas目前对于集群的支持并不是特别的友好，虽然他支持了通过Arthas Tunnel Server/Client 来远程管理/连接多个Agent，但是使用起来还不是很方便，并且对于命令的使用要求比较高。

还有就是我们系统通过一个工具，方便我们在大促期间通过预案方式动态调整日志级别，这方面使用arthas就不是很方便了。

代码实现

我写的这个工具功能很简单，就是提供动态修改日志级别的入口，方便用户动态修改级别。

并且为了方便使用，我将他封装在一个Spring Boot Starter里面了，还有就是将他直接对接到公司内部的配置中心中，可以方便的通过配置中心一键修改日志级别。

首先看下其中最核心的功能，那就是动态修改日志级别的部分，代码如下：

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.logging.LogLevel;
import org.springframework.boot.logging.LoggerConfiguration;
import org.springframework.boot.logging.LoggingSystem;import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Collectors;import static org.springframework.boot.logging.LoggingSystem.ROOT_LOGGER_NAME;/*** 日志级别设置服务类** @author Hollis*/
public class LoggerLevelSettingService {@Autowiredprivate LoggingSystem loggingSystem;private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(LoggerLevelSettingService.class);public void setRootLoggerLevel(String level) {LoggerConfiguration loggerConfiguration = loggingSystem.getLoggerConfiguration(ROOT_LOGGER_NAME);if (loggerConfiguration == null) {if (LOGGER.isErrorEnabled()) {LOGGER.error("no loggerConfiguration with loggerName " + level);}return;}if (!supportLevels().contains(level)) {if (LOGGER.isErrorEnabled()) {LOGGER.error("current Level is not support : " + level);}return;}if (!loggerConfiguration.getEffectiveLevel().equals(LogLevel.valueOf(level))) {if (LOGGER.isInfoEnabled()) {LOGGER.info("setRootLoggerLevel success,old level is  '" + loggerConfiguration.getEffectiveLevel()+ "' , new level is '" + level + "'");}loggingSystem.setLogLevel(ROOT_LOGGER_NAME, LogLevel.valueOf(level));}}private List<String> supportLevels() {return loggingSystem.getSupportedLogLevels().stream().map(Enum::name).collect(Collectors.toList());}
}

以上代码，就是根据用户传入的level的级别，将应用的ROOT日志输出级别修改掉。

这里面用到了一个关键的服务：org.springframework.boot.logging.LoggingSystem

这个服务是SpringBoot对日志系统的抽象，是一个顶层的抽象类。他有很多具体的实现：

通过上图，我们可以发现目前SpringBoot目前支持4种类型的日志，分别是JDK内置的Log(JavaLoggingSystem)以及Log4j(Log4JLoggingSystem)、Log4j2(Log4J2LoggingSystem)以及Logback(LogbackLoggingSystem)。

LoggingSystem是个抽象类，内部有这几个方法：

beforeInitialize方法：日志系统初始化之前需要处理的事情。抽象方法，不同的日志架构进行不同的处理
initialize方法：初始化日志系统。默认不进行任何处理，需子类进行初始化工作
cleanUp方法：日志系统的清除工作。默认不进行任何处理，需子类进行清除工作
getShutdownHandler方法：返回一个Runnable用于当jvm退出的时候处理日志系统关闭后需要进行的操作，默认返回null，也就是什么都不做
setLogLevel方法：抽象方法，用于设置对应logger的级别

SpringBoot在启动时，会完成LoggingSystem的初始化，这部分代码是在LoggingApplicationListener中实现的：

/*** 执行LoggingSystem初始化的前置操作*/
private void onApplicationStartingEvent(ApplicationStartingEvent event) {//获取LoggingSystem的真实实现，// 此处会根据不同的日志框架获取不同的实现，// logback ： LogbackLoggingSystem// log4j2： Log4J2LoggingSystem// javalog： JavaLoggingSystemthis.loggingSystem = LoggingSystem.get(event.getSpringApplication().getClassLoader());//执行beforeInitialize方法完成初始化前置操作this.loggingSystem.beforeInitialize();
}

有了LoggingSystem以后，我们就可以通过他来动态的修改日志级别。他帮我们屏蔽掉了底层的具体日志框架。

除了支持修改ROOT级别的日志以外，还可以支持用户自定义的日志的级别修改。

先定义一个LoggerConfig，用来封装日志的配置：

/*** the config of logger** @author Hollis*/
public class LoggerConfig {/*** the name of the logger*/private String loggerName;/*** the log level** @see LogLevel*/private String level;public String getLoggerName() {return loggerName;}public void setLoggerName(String loggerName) {this.loggerName = loggerName;}public String getLevel() {return level;}public void setLevel(String level) {this.level = level;}
}

接着提供方法动态修改日志级别，代码实现如下：

public void setLoggerLevel(List<LoggerConfig> configList) {Optional.ofNullable(configList).orElse(Collections.emptyList()).forEach(config -> {LoggerConfiguration loggerConfiguration = loggingSystem.getLoggerConfiguration(config.getLoggerName());if (loggerConfiguration == null) {if (LOGGER.isErrorEnabled()) {LOGGER.error("no loggerConfiguration with loggerName " + config.getLoggerName());}return;}if (!supportLevels().contains(config.getLevel())) {if (LOGGER.isErrorEnabled()) {LOGGER.error("current Level is not support : " + config.getLevel());}return;}if (LOGGER.isInfoEnabled()) {LOGGER.info("setLoggerLevel success for logger '" + config.getLoggerName() + "' ,old level is  '"+ loggerConfiguration.getEffectiveLevel()+ "' , new level is '" + config.getLevel() + "'");}loggingSystem.setLogLevel(config.getLoggerName(), LogLevel.valueOf(config.getLevel()));});
}

以上，根据用户传入的LoggerConfig，修改指定的loggerName对应的loggerLevel。至于LoggerLevel是怎么来的，就可以通过配置的方式传入，比如解析JSON格式的配置或者YML文件等。

如我们可以在配置中心中采用以下配置来控制日志级别，并推送：

[{'loggerName':'com.hollis.degradation.core.logger.LoggerLevelSettingService','level':'WARN'}]

以上配置，会使得loggerName为com.hollis.degradation.core.logger.LoggerLevelSettingService的日志的级别动态修改为WARN，另外，如果配置信息如下：

[{'loggerName':'com.hollis.degradation.core.logger','level':'WARN'}]

那么，就会将以com.hollis.degradation.core.logger这个包路径下面的所有的类为LoggerName的日志输出的级别全都动态修改为WARN。

当然，这个配置也支持配置多个Logger的级别，如果是以下配置内容：

[{'loggerName':'com.hollis.degradation.core.logger','level':'WARN'},{'loggerName':'com.hollis.degradation.core.logger.LoggerLevelSettingService','level':'INFO'}
]

加入代码中有多个日志，他们的定义方法分别为

private static final Logger LOGGER1 = LoggerFactory.getLogger(LoggerLevelSettingService.class);
private static final Logger LOGGER2 = LoggerFactory.getLogger(TestService.class);
private static final Logger LOGGER3 = LoggerFactory.getLogger(DebugService.class);

那么，配置生效后，会使得以上的LOGGER1的输出级别为INFO，而LOGGER2和LOGGER3的级别为WARN。

除此以外，上面的日志级别修改，可能会影响到我们自己这个工具本身的日志输出，所以，我们提供了一个方法，可以直接修改我们自己这个日志服务的日志级别：

public void setDegradationLoggerLevel(String level) {LoggerConfiguration loggerConfiguration = loggingSystem.getLoggerConfiguration(this.getClass().getName());if (loggerConfiguration == null) {if (LOGGER.isWarnEnabled()) {LOGGER.warn("no loggerConfiguration with loggerName " + level);}return;}if (!supportLevels().contains(level)) {if (LOGGER.isErrorEnabled()) {LOGGER.error("current Level is not support : " + level);}return;}if (!loggerConfiguration.getEffectiveLevel().equals(LogLevel.valueOf(level))) {loggingSystem.setLogLevel(this.getClass().getName(), LogLevel.valueOf(level));}
}

有了以上的LoggerLevelSettingService类以后，基本具备了动态修改日志的能力，接下来就是想办法通过配置中心动态修改日志级别了。

这里面因为不同的配置中心用法不同，我只是拿我们自己的配置中心简单举例：

/*** 降级开关注册器** @author Hollis*/
public class DegradationSwitchInitializer implements Listener, InitializingBean {//从配置项中读取应用名，方便注册到配置中心@Value("${project.name}")private String appName;@Autowiredprivate LoggerLevelSettingService loggerLevelSettingService;//配置中心值发生变化会自动回调该方法@Overridepublic void valueChange(String appName, String nameSpace, String name,String value) {if (name.equals(rootLogLevel.name())) {loggerLevelSettingService.setRootLoggerLevel(value);}if (name.equals(logLevelConfig.name())) {List<LoggerConfig> loggerConfigs = JSON.parseArray(value, LoggerConfig.class);loggerLevelSettingService.setLoggerLevel(loggerConfigs);}//将降级工具的日志输出级别设置成INFO，保证其日志可以正常输出loggerLevelSettingService.setDegradationLoggerLevel("INFO");}@Overridepublic void afterPropertiesSet() {//将服务配置到配置中心ConfigCenterManager.addListener(this);ConfigCenterManager.init(appName, DegradationConfig.class);}
}

以上，我们实现了监听配置中心的值的变化，动态修改日志级别。

基本功能就都完成了，接下来可以考虑如何让其他应用快速接入，那就是定义一个Starter，可以方便快速接入。主要代码如下：

先定义一个Configuration类：

/*** @author Hollis*/
@Configuration
@ConditionalOnProperty(prefix = "hollis.degradation", name = "enable", havingValue = "true")
public class HollisDegradationAutoConfiguration {@Bean@ConditionalOnMissingBean@ConditionalOnProperty(name = "project.name")public LoggerLevelSettingService loggerLevelSettingService() {return new LoggerLevelSettingService();}@Bean@ConditionalOnMissingBean@ConditionalOnBean(value = LoggerLevelSettingService.class)public DegradationSwitchInitializer degradationSwitchInitializer() {return new DegradationSwitchInitializer();}
}

在这个类里面定义两个bean，并且bean定义的前提是应用中配置了以下两个配置项：

hollis.degradation.enable = true
project.name = test

接下来就是定一个spring.factories文件，定义内容如下：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.hollis.degradation.starter.autoconfiguration.HollisDegradationAutoConfiguration

以上，只需要在需要引入降级工具的应用中，引入我们的这个starter，并且配置两个配置项即可。

接入后，可以方便的在配置中心中动态修改单机或者集群的日志输出级别，并且可以在大促期间配置到预案平台上，通过紧急预案快速执行。

总结

以上，基本实现了很多基本的功能，实现时考虑的因素主要有以下几个：

1、通用。要同时可以支持不同的日志框架，客户端使用的日志框架不影响我们的功能，并且客户端不需要关心自己的日志框架的区别。
2、可配置。可以将配置信息通过外部配置中心推送，可以快速进行调整。
3、易用。通过封装到SpringBoot Starter中，方便客户端快速接入。
4、无侵入性。框架的使用不应该影响到应用的正常运行。

当然，这个工具只是我花了几个小时撸出来的，其中还有很多不足，其实还有很多事情可以优化，比如配置的格式可以支持多种、支持通过EndPoint查看日志配置情况等，这些都还没有实现。

本文只是提供一个思路，希望大家都能学会用工具化的方式解决日常工作中遇到的问题，学会造轮子。

关于作者：Hollis，一个对Coding有着独特追求的人，阿里巴巴技术专家，《程序员的三门课》联合作者，《Java工程师成神之路》系列文章作者。

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