Spring Boot 2动态修改日志级别

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本文基于：Spring Boot 2.1.3，理论支持Spring Boot 2.x所有版本。

作为程序猿，定位问题是我们的日常工作，而日志是我们定位问题非常重要的依据。传统方式定位问题时，往往是如下步骤：

•将日志级别设低，例如 DEBUG ；•重启应用；•复现问题，观察日志；

如果能动态修改日志级别（无需重启应用，就能立刻刷新），那绝对 如猫添翼 。事实上，从 Spring Boot 1.5 开始，Spring Boot Actuator 组件就已提供动态修改日志级别的能力。

TIPS

•其实更低版本也只需简单扩展，即可实现动态修改日志级别。•对Spring Boot Actuator感到陌生的童鞋，可先前往 Spring Boot Actuator^[1] 了解基础用法。

废话不多说了，亮代码吧。

编码

1 加依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

这里的 spring-boot-starter-web 不是必须的，只是下面测试代码要用到。

2 写代码

package com.itmuch.logging;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;


/**
 * @author itmuch.com
 */
@RestController
public class TestController {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(TestController.class);

    @GetMapping("/test")
    public String simple() {
        LOGGER.debug("这是一个debug日志...");
        return "test";
    }
}

3 写配置：

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: 'loggers'

由于Spring Boot 2.x默认只暴露 /health 以及 /info 端点，而日志控制需要用到 /loggers 端点，故而需要设置将其暴露。

代码编写完成啦。

测试

/loggers 端点提供了 查看 以及 修改 日志级别的能力。

测试1：查看当前应用各包/类的日志级别

访问 http://localhost:8080/actuator/loggers ，可看到类似如下的结果：

{
    "levels": ["OFF", "ERROR", "WARN", "INFO", "DEBUG", "TRACE"],
    "loggers": {
        "ROOT": {
            "configuredLevel": "INFO",
            "effectiveLevel": "INFO"
        },        
        "com.itmuch.logging.TestController": {
            "configuredLevel": null,
            "effectiveLevel": "INFO"
        }
    }
    // ...省略
}

测试2：查看指定包/类日志详情

访问 http://localhost:8080/actuator/loggers/com.itmuch.logging.TestController ，可看到类似如下的结果：

{"configuredLevel":null,"effectiveLevel":"INFO"}

由测试不难发现，想看哪个包/类的日志，只需构造 /actuator/loggers/包名类名全路径 去访问即可。

测试3：修改日志级别

在 TestController 类中，笔者编写设置了一条日志 LOGGER.debug("这是一个debug日志..."); ，而由测试1，默认的日志级别是INFO，所以不会打印。下面来尝试将该类的日志级别设为DEBUG。

curl -X POST http://localhost:8080/actuator/loggers/com.itmuch.logging.TestController \
-H "Content-Type: application/vnd.spring-boot.actuator.v2+json;charset=UTF-8" \
--data '{"configuredLevel":"debug"}' 

如上，只需发送一个POST请求，并将请求body设为：{"configuredLevel":"debug"} 即可。

此时，访问 localhost:8080/test 会看到类似如下的日志：

2019-03-28 16:24:04.513 DEBUG 19635 --- [nio-8080-exec-7] com.itmuch.logging.TestController        : 这是一个debug日志...

并且，此时再访问 http://localhost:8080/actuator/loggers/com.itmuch.logging.TestController ，可看到类似如下的结果：

{"configuredLevel":"DEBUG","effectiveLevel":"DEBUG"}

说明已成功动态修改日志级别。

原理分析

TIPS

本节着重分析如何实现动态修改。

Actuator有约定， /actuator/xxx 端点的定义代码在 xxxEndpoint 中。故而，找到类 org.springframework.boot.actuate.logging.LoggersEndpoint ，可看到类似如下的代码：

@Endpoint(id = "loggers")
public class LoggersEndpoint {
    private final LoggingSystem loggingSystem;

    @WriteOperation
    public void configureLogLevel(@Selector String name,
            @Nullable LogLevel configuredLevel) {
        Assert.notNull(name, "Name must not be empty");
        this.loggingSystem.setLogLevel(name, configuredLevel);
    }
    // ...其他省略
}

其中， Endpoint 、WriteOperation 、@Selector 都是Spring Boot 2.0开始提供的新注解。

@Endpoint(id = "loggers") 用来描述Spring Boot Actuator 的端点，这样就会产生一个/actuator/loggers 的路径，它类似于Spring MVC的 @RequestMapping("loggers") 。

@WriteOperation 表示这是一个写操作，它类似于Spring MVC的 @PostMapping 。Spring Boot Actuator还提供了其他操作，如下表：

Operation	HTTP method
@ReadOperation	GET
@WriteOperation	POST
@DeleteOperation	DELETE

@Selector 用于筛选 @Endpoint 注解返回值的子集，它类似于Spring MVC的 @PathVariable 。

这样，上面的代码就很好理解了—— configureLogLevel 方法里面就一行代码 ：this.loggingSystem.setLogLevel(name, configuredLevel); ，发送POST请求后，name就是我们传的包名或者类名，configuredLevel就是我们传的消息体。

怎么实现动态修改的呢？不妨点进去看看，然后发现代码如下：

// org.springframework.boot.logging.LoggingSystem#setLogLevel
public void setLogLevel(String loggerName, LogLevel level) {
    throw new UnsupportedOperationException("Unable to set log level");
}

嘿嘿，没事，肯定有实现类， 该方法在如下实现类被实现：

# 适用于java.util.logging的LoggingSystem
org.springframework.boot.logging.java.JavaLoggingSystem
# 适用于Log4j 2的LoggingSystem
org.springframework.boot.logging.log4j2.Log4J2LoggingSystem
# 适用于logback的LoggingSystem
org.springframework.boot.logging.logback.LogbackLoggingSystem
# 啥都不干的LoggingSystem
org.springframework.boot.logging.LoggingSystem.NoOpLoggingSystem

Spring Boot 2.x中，默认使用Logback，因此进入到 LogbackLoggingSystem 中，代码如下：

@Override
    public void setLogLevel(String loggerName, LogLevel level) {
        ch.qos.logback.classic.Logger logger = getLogger(loggerName);
        if (logger != null) {
            logger.setLevel(LEVELS.convertSystemToNative(level));
        }
    }

至此，就真相大白了。其实根本没有黑科技，Spring Boot本质上还是使用了Logback的API，ch.qos.logback.classic.Logger.setLevel 实现日志级别的修改。

你可能会好奇

你可能会好奇，LoggingSystem有这么多实现类，Spring Boot怎么知道什么情况下用什么LoggingSystem呢？可在 org.springframework.boot.logging.LoggingSystem 找到类似如下代码：

public abstract class LoggingSystem {
    private static final Map<String, String> SYSTEMS;

    static {
        Map<String, String> systems = new LinkedHashMap<>();
        systems.put("ch.qos.logback.core.Appender",
                "org.springframework.boot.logging.logback.LogbackLoggingSystem");
        systems.put("org.apache.logging.log4j.core.impl.Log4jContextFactory",
                "org.springframework.boot.logging.log4j2.Log4J2LoggingSystem");
        systems.put("java.util.logging.LogManager",
                "org.springframework.boot.logging.java.JavaLoggingSystem");
        SYSTEMS = Collections.unmodifiableMap(systems);
    }

    /**
     * Detect and return the logging system in use. Supports Logback and Java Logging.
     * @param classLoader the classloader
     * @return the logging system
     */
    public static LoggingSystem get(ClassLoader classLoader) {
        String loggingSystem = System.getProperty(SYSTEM_PROPERTY);
        if (StringUtils.hasLength(loggingSystem)) {
            if (NONE.equals(loggingSystem)) {
                return new NoOpLoggingSystem();
            }
            return get(classLoader, loggingSystem);
        }
        return SYSTEMS.entrySet().stream()
                .filter((entry) -> ClassUtils.isPresent(entry.getKey(), classLoader))
                .map((entry) -> get(classLoader, entry.getValue())).findFirst()
                .orElseThrow(() -> new IllegalStateException(
                        "No suitable logging system located"));
    }
  // 省略不相关内容...
}

由代码不难发现，其实就是构建了一个名为 SYSTEMS 的map，作为各种日志系统的字典；然后在 get 方法中，看应用是否加载了map中的类；如果加载了，就通过反射，初始化响应 LoggingSystem 。例如：Spring Boot发现当前应用加载了ch.qos.logback.core.Appender ，就去实例化 org.springframework.boot.logging.logback.LogbackLoggingSystem 。

界面

本文是使用 curl 手动发送 POST 请求手动修改日志级别的，该方式不适用生产，因为很麻烦，容易出错。生产环境，建议根据Actuator提供的RESTful API定制界面，或使用 Spring Boot Admin ，可视化修改日志级别，如下图所示：

想修改哪个包/类的日志级别，直接点击即可。

配套代码

•GitHub^[2]•Gitee^[3]

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References

[1] Spring Boot Actuator: http://www.itmuch.com/spring-cloud/finchley-3/
[2] GitHub: https://github.com/eacdy/spring-boot-study/tree/master/spring-boot-logging-change-logging-level
[3] Gitee: https://gitee.com/itmuch/spring-boot-study/tree/master/spring-boot-logging-change-logging-level

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