Logback及其MDC功能详解

Logback日志系统是SLF4J的原生实现。同时，Logback也是Log4j的继任者，补全了Log4j的不足。

1. Logback的模块组成

• logback-core，其他模块的功能基础
• logback-classic

可以看作Log4j的增强版实现。
实现了SLF4J API，能够在部署的时候提供给应用日志功能。

• logback-access

集成了Servlet容器（Tomcat,Jetty），提供以HTTP方式访问日志的功能。

2. Logback在Maven项目中的应用

在应用中使用兼容SLF4J的日志系统，无需在构建时依赖任何具体的日志系统，而只需要依赖SLF4J API，POM配置示例如下：

<dependency>
  <groupId>org.slf4j</groupId>
  <artifactId>slf4j-api</artifactId>
  <version>1.7.9</version>
</dependency>

而对于实际部署时使用的日志系统，无需在POM中配置，只需将日志系统的jar文件置于应用部署环境的classpath中即可。

但是为了部署方便，可以直接在POM中给出对日志系统的依赖。例如，应用中使用Logback日志系统，配置POM如下即可：

<dependency>
  <groupId>org.slf4j</groupId>
  <artifactId>slf4j-api</artifactId>
  <version>1.7.9</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>ch.qos.logback</groupId>
  <artifactId>logback-classic</artifactId>
  <version>1.2.3</version>
</dependency>

3. Logback的MDC功能概述

Logback的设计目标就是审计、调试复杂的分布式应用。

在分布式应用中，为了区分不同客户端的日志输出，往往为每个客户端实例化一个单独的logger。但是这样将导致大量日志的产生，而且增加了日志管理的负担。

为此，Logback采用了更轻量级的技术，为一个客户端的每一个日志请求打上唯一识别的时间戳，而这是通过SLF4J的MDC实现的。为了给每个日志请求打上唯一识别的时间戳，必须利用请求的上下文信息，即将请求的上下文信息装入MDC，并在需要的时候被Logback的日志组件提取。

4. Logback的MDC功能实现

Logback是在logback-classic模块中实现了SLF4J的MDC功能。

MDC中管理的数据（简称MDC数据）是以单个线程为单位进行访问的，即对MDC数据的操作（如put, get）只对当前线程有效，所以也永远是线程安全的。
在服务端，为每个请求分配一个线程进行处理，所以每个服务端线程处理的请求，都具有唯一的MDC上下文数据。

子线程不会自动继承父线程的MDC数据。所以在创建子线程时，可以先调用MDC的getCopyOfContextMap()方法以返回一个Map<String, String>对象，从而获取父线程的MDC数据，然后再在子线程的开始处，最先调用MDC的setContextMap()方法为子线程设置父线程的MDC数据。从而能够在子线程中访问父线程的MDC数据。

在使用java.util.concurrent.Executors管理线程时，使用同样的方法让子线程继承主线程的MDC数据。

但是，在Web应用中，一个请求可能在不同的阶段被多个线程处理。这时，只是在服务端的处理线程中设置MDC数据，并不能保证请求的某些信息（如用户的认证信息等）总是能够被处理线程访问到。为了在处理一个请求时能够保证某些信息总是可访问，建议使用Servlet Filter，在请求到来时就将信息装入到MDC中，在完成所有的后续处理后，再次通过过滤器时将MDC数据移除。

		public class MyFilter implements Filter {
			public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
				FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
				...
				MDC.put(MY_KEY, myValue);
				...
			    try {
				  chain.doFilter(request, response);
				} finally {
				  if (MDC.contains(MY_KEY)) {
					MDC.remove(MY_KEY);
				  }
				}

Logback自带的ch.qos.logback.classic.helpers.MDCInsertingServletFilter能够将HTTP请求的hostname, request URI, user-agent等信息装入MDC，只需在web.xml中设置（建议MDCInsertingServletFilter作为第一个Filter配置，原因请读者思考），后续处理过程就可以直接访问如下请求参数的值：

• req.remoteHost
• req.xForwardedFor
• req.method
• req.requestURI
• req.requestURL
• req.queryString
• req.userAgent

参考链接：

    https://logback.qos.ch/index.html
    http://logback.qos.ch/manual/mdc.html