Logback 日志打印对性能影响的探讨

一、引言

在日常系统业务开发中，日志记录是不可或缺的一部分，不仅帮助我们调试和排查问题，还能提供系统的运行状态和健康状况。然而，配置使用不当可能会对性能产生负面影响。在我们的项目中，服务耗时优化是提升系统性能的关键任务。在压测过程中，我们发现单机 QPS 存在明显的性能瓶颈，进一步分析表明，平常看似不起眼的日志打印实际上对性能产生了不小的影响。本文将探讨 Logback 日志打印对性能的影响，并提供一些优化建议。

二、日志记录的基本原理

日志消息打印的过程包括以下几个步骤：

2.1 获取 Logger

调用 org.slf4j.LoggerFactory 类的 getLogger 方法，即可获取 Logger 对象

Logger log = LoggerFactory.getLogger("HelloWord");

2.2 调用 logger.info 打印方法

log.info("NewIt");

2.2.1 取得过滤链的判定结果

调用log.info()方法，实际调用的是filterAndLog_1方法，第一步会进行TurboFilter过滤，可以在早期阶段决定是否丢弃日志事件，从而提高性能和减少不必要的日志处理开销。它支持根据日志级别、MDC 数据、标记等多种条件进行灵活的过滤。

2.2.2 检查日志级别

对 Logger 的有效级别与日志请求级别进行比较。如果请求级别数值小于有效级别，本次请求将 被禁用，Logback 会直接跳过本次请求

private void filterAndLog_1(final String localFQCN, final Marker marker, final Level level, final String msg, final Object param, final Throwable t) {
      
        /**
         * 这里先经过一串过滤器处理，根据传入的marker满足的条件不同返回不同的结果，
         */
        final FilterReply decision = loggerContext.getTurboFilterChainDecision_1(marker, this, level, msg, param, t);
        /**
         * 过滤后返回NEUTRAL则进一步判断当前想要打印的日志等级
         * 如果小于有效日志级别，则表示该日志无效，直接返回，不做具体输出动作。
         */
        if (decision == FilterReply.NEUTRAL) {
      
            if (effectiveLevelInt > level.levelInt) {
      
                return;
            }
        } else if (decision == FilterReply.DENY) {
      
            return;
        }
        buildLoggingEventAndAppend(localFQCN, marker, level, msg, new Object[] { param }, t);
}

2.2.3 创建 LoggingEvent 对象

如果日志级别允许，Logback 会构建一个 LoggingEvent 对象，该对象包含所有与请求相关的参数，如请求用的 logger、请求级别、日志消息、请求携带的异常、当前时间、当前线程、MDC信息等等。

private void buildLoggingEventAndAppend(final String localFQCN, final Marker marker, final Level level, final String msg, final Object[] params,
                    final Throwable t) {
      
        LoggingEvent le = new LoggingEvent(localFQCN, this, level, msg, t, params);
        le.setMarker(marker);
        callAppenders(le);
    }

2.2.4 调用 appenders 的 doAppend() 方法

在创建 LoggingEvent 对象以后，logback 将调用所有可用 appender 的 doAppend()方法，进行日志输出。

常见的 Appender 包括：

ConsoleAppender：将日志输出到控制台

FileAppender：将日志输出到文件

RollingFileAppender：将日志输出到文件，并支持日志滚动

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