在軟件開發和維護過程中，日志記錄是監控和診斷問題的重要工具。本文指導你如何高效地使用日志，確保你的應用程序能夠產生有用、清晰且高效的日志輸出。

1.選擇合適的日志級別

在軟件開發中，我們通常使用五種日志級別：錯誤（Error）、警告（Warn）、信息（Info）、調試（Debug）和追蹤（Trace）。選擇正確的日志級別對于監控系統運行狀態有著重要作用。以下是各級別的簡要說明：

• 錯誤（Error）：記錄嚴重錯誤，這些錯誤會影響業務流程，需要運維團隊密切關注和處理。
• 警告（Warn）：記錄一般性錯誤，雖然對業務影響不大，但應引起開發團隊的注意。
• 信息（Info）：記錄關鍵信息，便于問題排查，如方法調用的時間、輸入輸出參數等。
• 調試（Debug）：記錄關鍵邏輯的運行時數據，主要用于開發過程中的問題調試。
• 追蹤（Trace）：提供最詳盡的信息，通常僅在日志文件中記錄，用于深入分析。

2.精確記錄日志參數

在日志管理中，我們追求的是精準而非數量。關鍵在于記錄那些能夠幫助我們快速定位問題的日志。具體來說：

• 輸入參數記錄：每當一個方法被調用時，記錄其輸入參數。這為我們提供了方法執行的初始狀態，是問題排查的起點。
• 輸出與返回值記錄：在方法執行完畢后，記錄其輸出參數和返回值。這些信息對于理解方法的執行結果至關重要。
• 關鍵信息標記：特別留意記錄那些關鍵信息，例如用戶ID（userId）。這些細節在后續的問題診斷和數據分析中扮演著重要角色。

通過這樣的日志記錄策略，能夠確保日志的實用性和有效性，為系統的穩定運行和問題快速解決提供有力支持。

3.選擇合適的日志格式

一個良好的日志格式是高效日志管理的基礎，應該包含所有必要的基本信息，以便我們能夠迅速理解日志條目的上下文。日志應包含以下核心信息：

• 時間戳：記錄事件的精確時間，以毫秒為單位。
• 日志級別：標識信息的緊急程度，如錯誤、警告或信息。
• 線程名稱：指明哪個線程生成了日志，尤其在多線程應用中非常有用。

logback 日志可以這樣配置：

<appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    <encoder>
        <pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} %-5level [%thread][%logger{0}] %m%n</pattern>
    </encoder>
</appender>

4.條件分支的日志記錄

在代碼中遇到if...else...或switch等條件判斷時，建議在每個分支的起始位置添加日志記錄。

這樣做可以幫助我們在問題排查時快速確定程序的執行路徑，使代碼邏輯更加透明，便于追蹤和診斷問題。

if(user.isVip()){
  log.info("User isVip, Id:{}", user, getUserId());
} else {
  log.info("User not isVip, Id:{}", user, getUserId())
}

5.日志級別的條件判斷

對于trace/debug等低級別的日志，應先進行日志級別的條件判斷。

User user = new User(666L, "demo");
if (log.isDebugEnabled()) {
    log.debug("userId is: {}", user.getId());
}

這樣做是為了避免在日志級別較高時（如warn），執行不必要的字符串拼接或對象的toString()方法調用，從而節省系統資源。如果日志級別設置較高，這些操作雖然執行了，但日志內容并不會被輸出，因此添加日志開關判斷是推薦的做法。

6.使用SLF4J而非直接調用日志API

在日志系統中，我們不推薦直接使用Log4j或Logback的API，而是應該通過SLF4J（Simple Logging Facade for Java）這個門面模式的日志框架來操作。

SLF4J能夠統一不同日志框架的接口，方便維護和處理日志，同時允許我們在不修改代碼的情況下更換底層日志實現，提高了靈活性和可維護性。

import org.slf4j.Logger; 
import org.slf4j.LoggerFactory;

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

7.建議使用參數占位符而非字符串拼接

在記錄日志時，推薦使用參數占位符{}而不是使用+操作符進行字符串拼接。

不當示例：

logger.info("處理交易，ID：" + id + " 和符號：" + symbol);

這種方式在性能上存在損耗，因為每次拼接都會生成新的字符串對象。

正確用法：

logger.info("處理交易，ID：{} 和符號：{}", id, symbol);

使用大括號{}作為參數占位符，不僅代碼更簡潔，而且性能更優。相較于字符串拼接，參數占位符避免了不必要的對象創建，從而提升了日志記錄的效率。

8.建議異步輸出日志

日志輸出通常涉及文件或其他輸出流的IO操作，這對性能有較高要求。采用異步方式輸出日志可以顯著提升IO性能，減少對主線程的阻塞。

一般建議： 除非有特別需求，否則推薦使用異步日志輸出。這樣做可以避免日志操作影響應用程序的響應時間和吞吐量。

配置示例（以logback為例）： 在logback中配置異步日志輸出非常簡單，只需添加AsyncAppender即可。以下是配置代碼示例：

<appender name="FILE_ASYNC" class="ch.qos.logback.classic.AsyncAppender">
    <appender-ref ref="ASYNC"/>
</appender>

通過這種方式，可以確保日志系統高效運行，同時減少對主業務流程的干擾。

9.避免使用e.printStackTrace()

在異常處理中，不推薦使用e.printStackTrace()來打印錯誤信息。

不當做法：

try {
  // 嘗試執行代碼
} catch(Exception e) {
  e.printStackTrace();
}

這種方式會將堆棧跟蹤日志與業務代碼日志混合，不利于異常日志的檢查和分析。

推薦做法：

try {
  // 嘗試執行代碼
} catch(Exception e) {
  log.error("錯誤", e);
}

通過使用日志框架記錄異常，可以更清晰地管理和檢索錯誤信息。此外，e.printStackTrace()生成的堆棧信息如果過長，可能會導致內存溢出，影響用戶請求處理。因此，使用日志框架的錯誤記錄方法更為穩妥，能夠避免內存問題，同時保持日志的整潔和有序。

10.全面記錄異常信息

在處理異常時，我們應當記錄完整的錯誤信息，而不是僅僅記錄錯誤摘要。

不當做法：

• 僅記錄錯誤級別，不包含異常詳情：

try {
  // 嘗試執行代碼
} catch (Exception e) {
  LOG.error("錯誤");
}

這種做法沒有記錄具體的異常信息，導致無法了解具體拋出了哪種異常。

• 僅記錄異常消息，不包含堆棧信息：

try {
  // 嘗試執行代碼
} catch (Exception e) {
  LOG.error("錯誤", e.getMessage());
}

這種方式只記錄了異常的基本描述，缺少詳細的堆棧信息，不利于深入分析和排查問題。

正確做法：

try {
  // 嘗試執行代碼
} catch (Exception e) {
  LOG.error("錯誤", e);
}

通過這種方式，可以記錄完整的異常堆棧信息，這對于后續的問題診斷和修復非常關鍵。