本文全面讲解 Log4j 日志框架的核心概念、配置方式及实战技巧。涵盖 Logger、Appender、Layout 三大组件，日志级别定义，Properties 与 XML 配置文件编写，SLF4J 整合方案，以及常见问题排查。旨在帮助开发者快速掌握 Log4j 并落地到 Java 项目中，实现灵活的日志管理与监控。
在 Java 开发中，日志是排查问题、监控程序运行状态的核心手段。相比于 System.out.println，专业的日志框架能提供更灵活的配置、更优的性能和更丰富的功能。本文将全面讲解 Log4j 的核心概念、配置方式及实战技巧，帮助你快速掌握并落地到项目中。
日志是程序运行过程中产生的事件记录，典型场景包括：
e.printStackTrace()）；调试器断点仅适用于开发阶段，且可能因断点导致多线程问题'隐藏'；而日志能持久化记录程序运行轨迹，是线上问题排查、生产环境监控的核心依据。
对比 System.out.println，Log4j 的优势一目了然：
| 对比维度 | System.out.println | Log4j（日志框架） |
|---|---|---|
| 性能 | 同步阻塞，高并发下影响性能 | 支持异步输出，性能更优 |
| 目的地 | 只能控制台，无法持久化 | 支持控制台、文件、数据库、消息队列等多目的地 |
| 格式定制 | 只有文字，无时间、线程、类名、行号 | 自带时间、线程、类、方法、行号等结构化信息 |
| 持久化 | 无法自动持久化，需手动处理 | 自动按文件大小 / 时间分割、归档日志 |
| 维护性 | 生产环境需手动删除，易遗漏 | 配置控制开关，无需修改代码 |
| 级别控制 | 无级别区分，所有信息强制输出 | 可按级别过滤，生产 / 测试环境灵活切换 |
Log4j 的核心由三大组件协同工作，完成日志的采集、输出和格式化：
com.example.demo.UserService），便于定位日志来源；rootLogger（所有 Logger 的父类），子 Logger 继承父类配置；Logger logger = Logger.getLogger(当前类.class);。ConsoleAppender：输出到控制台；FileAppender：输出到文件；RollingFileAppender：按文件大小分割日志（滚动日志）；DailyRollingFileAppender：按时间分割日志；JDBCAppender：输出到数据库。PatternLayout：自定义日志模板（最常用）；SimpleLayout：仅包含级别和日志信息；HTMLLayout：HTML 格式，适合浏览器查看。核心规则：只输出级别≥当前 Logger 设置级别的日志。
| 级别 | 说明 |
|---|---|
| FATAL | 致命错误，程序无法运行（如数据库连接失败、核心配置缺失） |
| ERROR | 错误信息，单个异常（如接口调用失败），不影响整体流程 |
| WARN | 警告信息，状态异常但不报错（如参数不合法、缓存过期） |
| INFO | 普通信息，记录正常运行轨迹（如程序启动、接口调用成功） |
| DEBUG | 调试信息，开发阶段定位问题（如变量值、方法执行步骤） |
| TRACE | 追踪信息，比 DEBUG 更详细，记录代码每一步执行（较少使用） |
示例：Logger 设置为 INFO 级别，仅输出 INFO/WARN/ERROR/FATAL 级别的日志。
Log4j 1.x 核心依赖：
<dependency>
<groupId>log4j</groupId>
<artifactId>log4j</artifactId>
<version>1.2.17</version>
</dependency>
若未添加配置文件（log4j.properties/log4j.xml），Log4j 启用默认配置：
示例代码：
import org.apache.log4j.Logger;
public class Log4jDefaultDemo {
private static final Logger logger = Logger.getLogger(Log4jDefaultDemo.class);
public static void main(String[] args) {
logger.debug("调试信息：无配置文件时不输出");
logger.info("普通信息：无配置文件时不输出");
logger.error("错误信息：无配置文件时会输出");
logger.fatal("致命信息：无配置文件时会输出");
}
}
运行结果：
ERROR - 错误信息：无配置文件时会输出
FATAL - 致命信息：无配置文件时会输出
若需临时自定义格式，可通过代码构建 Layout 和 Appender：
import org.apache.log4j.ConsoleAppender;
import org.apache.log4j.Level;
import org.apache.log4j.Logger;
import org.apache.log4j.PatternLayout;
public class Log4jNoConfigTest {
private static final Logger logger = Logger.getLogger(Log4jNoConfigTest.class);
public static void main(String[] args) {
// 自定义格式：时间 [级别] 类名 - 日志内容
PatternLayout layout = new PatternLayout("%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%5p] %c{1} - %m%n");
ConsoleAppender consoleAppender = new ConsoleAppender(layout);
logger.addAppender(consoleAppender);
logger.setLevel(Level.WARN); // 输出 WARN 及以上
logger.warn("警告信息：自定义格式输出");
logger.error("错误信息：自定义格式输出");
}
}
配置文件是 Log4j 的核心，支持 Properties 和 XML 格式，启动时优先加载 classpath下的log4j.xml，其次是log4j.properties。
格式：log4j.rootLogger=日志级别，Appender1, Appender2,...
示例：
# 根 Logger 级别为 DEBUG，绑定控制台 + 文件输出
log4j.rootLogger=DEBUG, CONSOLE, FILE
log4j.appender.CONSOLE=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.CONSOLE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
# 自定义格式：时间 [级别] 类名 - 内容
log4j.appender.CONSOLE.layout.ConversionPattern=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%p] %c{1} - %m%n
log4j.appender.FILE=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.FILE.File=logs/demo.log # 日志路径
log4j.appender.FILE.MaxFileSize=10MB # 单文件最大大小
log4j.appender.FILE.MaxBackupIndex=10 # 最大备份数
log4j.appender.FILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.FILE.layout.ConversionPattern=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%p] %l - %m%n
log4j.appender.DAILY_FILE=org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.DAILY_FILE.File=logs/daily_demo.log
log4j.appender.DAILY_FILE.DatePattern='.'yyyy-MM-dd # 按天分割
log4j.appender.DAILY_FILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.DAILY_FILE.layout.ConversionPattern=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%p] %c - %m%n
| 转换符 | 说明 |
|---|---|
| %d | 日志时间（自定义格式） |
| %p | 日志级别 |
| %c | Logger 名称（类全限定名） |
| %c{1} | 仅显示类名（省略包名） |
| %l | 日志位置（类 + 方法 + 行号） |
| %m | 日志内容 |
| %n | 换行符 |
| %t | 当前线程名称 |
对指定包 / 类单独配置日志级别，避免全局配置冲突：
# com.example.demo 包下日志级别为 INFO，仅输出到文件
log4j.logger.com.example.demo=INFO, FILE
# 禁止继承根 Logger 的 Appender（避免重复输出）
log4j.additivity.com.example.demo=false
结构清晰，支持高级功能，示例如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE log4j:configuration SYSTEM "log4j.dtd">
<log4j:configuration>
<!-- 控制台 Appender -->
<appender name="CONSOLE">
<layout>
<param name="ConversionPattern" value="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%p] %c{1} - %m%n"/>
</layout>
</appender>
<!-- 滚动文件 Appender -->
<appender name="FILE">
<param name="File" value="D:/logs/demo.log"/>
<param name="MaxFileSize" value="5MB"/>
<param name="MaxBackupIndex" value="5"/>
<layout>
<param name="ConversionPattern" value="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%p] %l - %m%n"/>
</layout>
</appender>
<!-- 自定义 Logger -->
<logger name="com.example.demo" additivity="false">
<level value="INFO"/>
<appender-ref ref="FILE"/>
</logger>
<!-- 根 Logger -->
<root>
<level value="DEBUG"/>
<appender-ref ref="CONSOLE"/>
<appender-ref ref="FILE"/>
</root>
</log4j:configuration>
| 对比维度 | Properties 格式 | XML 格式 |
|---|---|---|
| 语法复杂度 | 简单（键值对） | 较复杂（标签） |
| 可读性 | 简单配置清晰 | 复杂配置清晰 |
| 功能支持 | 基础功能 | 高级功能（条件判断等） |
| 适用场景 | 小型项目 / 入门 | 中大型项目 |
SLF4J 是日志门面，统一 API，配合 Lombok 的 @Slf4j 可简化 Logger 创建。
<!-- SLF4J 桥接 Log4j -->
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
<version>1.7.36</version>
</dependency>
<!-- Lombok（简化 Logger 创建） -->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.30</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j // 自动生成 log 实例，无需手动创建
public class Slf4jTest {
public static void main(String[] args) {
// 占位符输出（避免字符串拼接）
String username = "zhangsan";
log.info("用户{}登录成功", username);
// 记录异常
try {
int result = 20 / 0;
} catch (Exception e) {
log.error("算术异常", e); // 自动打印堆栈
}
}
}
Logger.getLogger(类.class)；原因：配置文件未放在 classpath 下（Maven 项目需放在 src/main/resources）。
File 配置的绝对 / 相对路径；原因：自定义 Logger 的 additivity 为 true（默认），日志同时输出到自定义和根 Logger 的 Appender；解决方案：log4j.additivity.包名=false。
%s/%d）；log4j.rootLogger=DEBUG, CONSOLE, FILE
# 控制台配置
log4j.appender.CONSOLE=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.CONSOLE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.CONSOLE.layout.ConversionPattern=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%p] %c{1} - %m%n
# 文件配置
log4j.appender.FILE=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.FILE.File=D:/logs/demo.log
log4j.appender.FILE.MaxFileSize=5MB
log4j.appender.FILE.MaxBackupIndex=5
log4j.appender.FILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.FILE.layout.ConversionPattern=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%p] %l - %m%n
import org.apache.log4j.Logger;
public class Log4jDemo {
private static final Logger logger = Logger.getLogger(Log4jDemo.class);
public static void main(String[] args) {
logger.info("程序启动完成");
logger.debug("用户 ID=123，查询订单");
try {
int result = 10 / 0;
} catch (Exception e) {
logger.error("计算异常", e);
}
}
}
需求：com.example.demo.service 包下仅输出 INFO 及以上级别：
log4j.rootLogger=DEBUG, CONSOLE
log4j.logger.com.example.demo.service=INFO # 单独配置级别
测试代码：
package com.example.demo.service;
import org.apache.log4j.Logger;
public class UserService {
private static final Logger logger = Logger.getLogger(UserService.class);
public void login(String username) {
logger.debug("验证用户名密码"); // 被过滤
logger.info("用户{}尝试登录", username); // 输出
}
}
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