Logback配置文件這麼寫，TPS提升10倍

受颱風利奇馬的影響不少地方都迎來了強降雨，雙休日不能出去玩一塊兒學習吧，就先從最基本的配置講起再介紹高級特性異步輸出日誌。若是隻想看異步輸出日誌提高性能的部分請將文章往下拉一點。

經過閱讀本篇文章將瞭解到

• 1.日誌輸出到文件並根據LEVEL級別將日誌分類保存到不一樣文件
• 2.經過異步輸出日誌減小磁盤IO提升性能
• 3.異步輸出日誌的原理

配置文件logback-spring.xml

SpringBoot工程自帶logback和slf4j的依賴，因此重點放在編寫配置文件上，須要引入什麼依賴，日誌依賴衝突通通都不須要咱們管了。logback框架會默認加載classpath下命名爲logback-spring或logback的配置文件。將全部日誌都存儲在一個文件中文件大小也隨着應用的運行愈來愈大而且很差排查問題，正確的作法應該是將error日誌和其餘日誌分開，而且不一樣級別的日誌根據時間段進行記錄存儲。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
    <property resource="logback.properties"/>
    <appender name="CONSOLE-LOG" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
            <pattern>[%d{yyyy-MM-dd' 'HH:mm:ss.sss}] [%C] [%t] [%L] [%-5p] %m%n</pattern>
        </layout>
    </appender>
    <!--獲取比info級別高(包括info級別)但除error級別的日誌-->
    <appender name="INFO-LOG" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>ERROR</level>
            <onMatch>DENY</onMatch>
            <onMismatch>ACCEPT</onMismatch>
        </filter>
        <encoder>
            <pattern>[%d{yyyy-MM-dd' 'HH:mm:ss.sss}] [%C] [%t] [%L] [%-5p] %m%n</pattern>
        </encoder>

        <!--滾動策略-->
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <!--路徑-->
            <fileNamePattern>${LOG_INFO_HOME}//%d.log</fileNamePattern>
            <maxHistory>30</maxHistory>
        </rollingPolicy>
    </appender>
    <appender name="ERROR-LOG" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <level>ERROR</level>
        </filter>
        <encoder>
            <pattern>[%d{yyyy-MM-dd' 'HH:mm:ss.sss}] [%C] [%t] [%L] [%-5p] %m%n</pattern>
        </encoder>
        <!--滾動策略-->
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <!--路徑-->
            <fileNamePattern>${LOG_ERROR_HOME}//%d.log</fileNamePattern>
            <maxHistory>30</maxHistory>
        </rollingPolicy>
    </appender>

    <root level="info">
        <appender-ref ref="CONSOLE-LOG" />
        <appender-ref ref="INFO-LOG" />
        <appender-ref ref="ERROR-LOG" />
    </root>
</configuration>

複製代碼

部分標籤說明

• <root>標籤，必填標籤，用來指定最基礎的日誌輸出級別
  • <appender-ref>標籤，添加append
• <append>標籤，經過使用該標籤指定日誌的收集策略
  • name屬性指定appender命名
  • class屬性指定輸出策略，一般有兩種，控制檯輸出和文件輸出，文件輸出就是將日誌進行一個持久化。ConsoleAppender將日誌輸出到控制檯
• <filter>標籤，經過使用該標籤指定過濾策略
  • <level>標籤指定過濾的類型
• <encoder>標籤，使用該標籤下的<pattern>標籤指定日誌輸出格式
• <rollingPolicy>標籤指定收集策略，好比基於時間進行收集
  • <fileNamePattern>標籤指定生成日誌保存地址 經過這樣配置已經實現了分類分天手機日誌的目標了

logback 高級特性異步輸出日誌

以前的日誌配置方式是基於同步的，每第二天志輸出到文件都會進行一次磁盤IO。採用異步寫日誌的方式而不讓這次寫日誌發生磁盤IO，阻塞線程從而形成沒必要要的性能損耗。異步輸出日誌的方式很簡單，添加一個基於異步寫日誌的appender，並指向原先配置的appender便可

<!-- 異步輸出 -->
    <appender name="ASYNC-INFO" class="ch.qos.logback.classic.AsyncAppender">
        <!-- 不丟失日誌.默認的,若是隊列的80%已滿,則會丟棄TRACT、DEBUG、INFO級別的日誌 -->
        <discardingThreshold>0</discardingThreshold>
        <!-- 更改默認的隊列的深度,該值會影響性能.默認值爲256 -->
        <queueSize>256</queueSize>
        <!-- 添加附加的appender,最多隻能添加一個 -->
        <appender-ref ref="INFO-LOG"/>
    </appender>

    <appender name="ASYNC-ERROR" class="ch.qos.logback.classic.AsyncAppender">
        <!-- 不丟失日誌.默認的,若是隊列的80%已滿,則會丟棄TRACT、DEBUG、INFO級別的日誌 -->
        <discardingThreshold>0</discardingThreshold>
        <!-- 更改默認的隊列的深度,該值會影響性能.默認值爲256 -->
        <queueSize>256</queueSize>
        <!-- 添加附加的appender,最多隻能添加一個 -->
        <appender-ref ref="ERROR-LOG"/>
    </appender>
複製代碼

異步輸出日誌性能測試

既然能提升性能的話，必須進行一次測試比對，同步和異步輸出日誌性能到底能提高多少倍？

服務器硬件

• CPU 六核
• 內存 8G

測試工具

Apache Jmeter

同步輸出日誌

• 線程數：100
• Ramp-Up Loop(能夠理解爲啓動線程所用時間) ：0 能夠理解爲100個線程同時啓用
• 測試結果

  

  重點關注指標Throughput【TPS】吞吐量：系統在單位時間內處理請求的數量，在同步輸出日誌中TPS爲44.2/sec

異步輸出日誌

• 線程數 100
• Ramp-Up Loop：0
• 測試結果

  

  TPS爲497.5/sec，性能提高了10多倍！！！

異步日誌輸出原理

從logback框架下的Logger.info方法開始追蹤。一路的方法調用路徑以下圖所示：

異步輸出日誌中最關鍵的就是配置文件中 ch.qos.logback.classic包下 AsyncAppenderBase類中的 append方法，查看該方法的源碼:

protected void append(E eventObject) {
        if(!this.isQueueBelowDiscardingThreshold() || !this.isDiscardable(eventObject)) {
            this.preprocess(eventObject);
            this.put(eventObject);
        }
    }
複製代碼

經過隊列狀況判斷是否須要丟棄日誌，不丟棄的話將它放到阻塞隊列中，經過查看代碼，這個阻塞隊列爲ArrayBlockingQueueu，默認大小爲256，能夠經過配置文件進行修改。Logger.info(...)到append(...)就結束了，只作了將日誌塞入到阻塞隊列的事，而後繼續執行Logger.info(...)下面的語句了。 在AsyncAppenderBase類中定義了一個Worker線程，run方法中的關鍵部分代碼以下:

E e = parent.blockingQueue.take();
aai.appendLoopOnAppenders(e);
複製代碼

從阻塞隊列中取出一個日誌，並調用AppenderAttachableImpl類中的appendLoopOnAppenders方法維護一個Append列表。Worker線程中調用方法過程主要以下圖：

最主要的兩個方法就是 encode和 write方法，前一個法方會根據配置文件中 encode指定的方式轉化爲字節碼，後一個方法將轉化成的字節碼寫入到文件中去。因此寫文件是經過新起一個線程去完成的，主線程將日誌扔到阻塞隊列中，而後又去作其餘事情了。

---

最後附： 項目完整代碼

====================== Update On 2019/09/02 ==================== 測試結果存在污染、重複次數少、樣本數量少的問題，從新測試後logback日誌同步輸出和異步輸出TPS相差並非特別明顯，附：性能測試報告。可是在耗時上仍是有減小的