基于AOP的日志调试

断点 vs 日志

断点是我们日常开发最为常见和高效的调试手段, 相比较输入日志它给予更多的状态信息和灵活的观察角度, 但断点调试是有前提和局限的.

1. 需要一个界面友好, 功能强大的IDE,
2. 比较适合于在单机的开发环境中进行.

企业应用开发中, 我们常常会遇到无法断点调试的窘境, 例如:

1. 这个异常仅在生产环境出现, 开发环境里无法重现;
2. 存在外部系统依赖, 开发环境无法模拟等.

这迫使我们不得不回到日志调试的老路子上来.

Print vs Logging

简单点的话, 我们用

System.out.println("debug infomation");

就是因为过于简单, 当需要更多信息(如线程, 时间等), 或是定义输出模式和形式就需要编写更多代码, 于是我们有了Log4j.

为什么要基于AOP

Log4j挺好用的, 只是与System.out.print一样, 在代码中随处可见, 但却没有业务价值.

更令人头痛的是, 并非每次我们都有足够的经验告诉自己应该在哪里添加这些语句, 以致于调试中不断的因为调正它们的在代码中的位置, 而反复编译 – 打包 – 发布系统. 这种体力活, 太没艺术感了, 囧!

换而言之, 我们会希望:

1. 将Logging剥离于业务之外, 让代码更易于维护,
2. 无需重新编译,甚至能够运行时, 可调整输出日志的位置.

AOP完全可以帮助我们做到上述两点.

这完全不是什么新鲜观点, 这在任何介绍AOP文章中, 都会提到Logging是其最典型的应用场景.

所以这儿将基于Guice, 讨论如何实现一个非侵入式的, 且能无需重新编译即可调正Logging位置的简单示例.

一个基于Guice的示例

我曾经用过一个叫Log4E的Eclipse插件, 它可根据我们预先的配置, 自动的为我们在编写的代码中插入logging的语句, 如方法调用的进口和出口:

01 public int sum(int a, int b){02     if (logger.isDebugEnabled()){03         logger.debug("sum - start : a is " + a + ", b is " + b);04     }05 06     int result = a + b;07 08     if (logger.isDebugEnabled()){09         logger.debug("sum - end : return is " + result);10     }11 }

从上例不难发现, 我们在调试过程中, 往往会通过一个方法的进入或退出的状态(参数, 返回值或异常)来分析问题出在什么地方. 那么, 借助 MethodInterceptor 我们可以这样做:

Logging拦截器

01 public class LoggingInterceptor implements MethodInterceptor {02 03     @Override04     public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {05         try {06             Object result = invocation.proceed();07 08             // logging ??, ??????09             log(invocation.getMethod(), invocation.getArguments(), result);10 11             return result;12         } catch (Throwable throwable) {13 14             // logging ??, ?????15             error(invocation.getMethod(), invocation.getArguments(), throwable);16 17             throw throwable;18         }19     }20 }

接下来, 我们需要配置这个拦截器, 并向Guice声明它.

01 public class LoggingModule extends AbstractModule {02 03     @Override04     public void configure() {05         bindInterceptor(Matchers.any(), Matchers.any(), new LoggingInterceptor());06     }07 08 }09 10 public class Main {11     public static void main(String[] args) {12         Injector injector = Guice.createInjector(new BusinessModule(), new LoggingModule());13 14     }15 }

很简单, 不是吗? 这样我们的业务模块的代码完全不用编写输出日志的代码, 只需要在创建Injector的时候加入LoggingModule就可以了.

等等, 好像忘了去实现如何配置日志输出的位置. 好吧, 这个其实很简单:

配置Logging位置

01 bindInterceptor(Matchers.any(), Matchers.any(), new LoggingInterceptor());

bindInterceptor方法的第一个参数定义了拦截器将匹配所有类, 第二个参数定义了拦截器将匹配一个类所有方法. 那么, 我们要做的仅仅是通过外部参数调整这两个参数就可以啦. 这儿就演示一个用正则表达式匹配要Logging的方法的例子:

01 public class MethodRegexMatcher extends AbstractMatcher<Method> {02 03     private final Pattern pattern = Pattern.compile(System.getProperty("logging.method.regex", "*"));04 05     @Override06     public boolean matches(Method method) {07         return pattern.matcher(method.getName()).matches();08     }09 10 }

可惜这种方法不能在运行时调整, 但这也是可以实现的.

运行时配置Logging位置

还是以用正则表达式匹配要Logging的方法为例:

01 public class LoggingInterceptor implements MethodInterceptor {02 03     private String regex = "*";04 05     public void setMethodRegex(String regex){06         this.regex = regex;07     }08 09     @Override10     public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {11         String methodName = invocation.getMethod().getName();12 13         try {14             Object result = invocation.proceed();15 16             if (methodName.matches(regex))17                 // logging ??, ??????18                 log(invocation.getMethod(), invocation.getArguments(), result);19 20             return result;21         } catch (Throwable throwable) {22 23             if (methodName.matches(regex))24                 // logging ??, ?????25                 error(invocation.getMethod(), invocation.getArguments(), throwable);26 27             throw throwable;28         }29     }30 }

而后可借助JMX动态调整regex的值, 来实现运行时的配置. 当然, 肯定还会有其它更好的方法, 如果你知道了不妨分享一下.

小结

本文仅以Guice为例讨论如何改进我们日常开发中调试的问题, 其实这在Spring应用也同样能够实现的, 甚至其它应用AOP的场景都是可行的.

拓展开来, 不仅是Logging, 说不定验证(测试)也是可行的呢!

有句话不是这样说的吗, “思想有多远, 我们就能走多远!”