随着系统的不断发展，日志记录已经成为了系统开发与维护中必不可少的一项工作。在日常的开发工作中，我们不仅需要记录程序运行过程中产生的各种信息，还需要对这些信息进行分类、过滤、格式化等操作，以方便分析日志信息，及时发现并解决问题。而Log4j作为Java的一个优秀的日志框架，可以帮助我们更方便地实现日志系统的搭建和管理。

在Log4j中，像很多其他编程语言中的日志库一样，我们可以通过对日志消息进行格式化来更好地记录和显示日志信息。这时就涉及到一个重要的概念——conversion pattern，即“转换模式”。本文将会介绍log4j的conversion pattern，并讲述如何使用它来格式化日志输出。

一、什么是conversion pattern？

在 Log4j 中，conversion pattern 是一种特殊的字符串，它采用 % 开始的特殊字符作为占位符，当 Log4j 记录日志时，会将这些占位符替换为相应的属性值，以生成最终的日志消息。下面是一些常用的转换字符：

- %d：输出日志事件的日期和时间，例如：2018-01-01 23:59:59

- %t：输出产生日志事件的线程名

- %p：输出日志事件的级别，例如：INFO、WARN、ERROR

- %c： 输出产生日志事件的类的名称

- %m：输出日志事件的消息

- %n：平台特定的行分隔符

此外，Log4j 也提供了很多自定义的转换字符（例如：%ip、%userid 等），你甚至可以自己定义一些特定的转换字符。

二、设置 conversion pattern

在 Log4j 中，可以通过在配置文件中定义 conversion pattern 来控制日志信息的格式。 下面是一个简单的 log4j.xml 示例：

```xml

```

上面的配置文件定义了一个输出日志信息到控制台的 Appender，并采用 org.apache.log4j.PatternLayout 的布局方式。其中，这一行定义了 conversion pattern 的值，包含了时间、线程、级别、类名和消息等信息。

下面依次对 conversion pattern 中的每个占位符进行说明：

- %d：输出日志事件的日期和时间，例如：2018-01-01 23:59:59

- [%t]：输出产生日志事件的线程名

- %-5p：输出日志事件的级别，并占用 5 个字符的位置

- %c： 输出产生日志事件的类的名称

- -：连接符

- %m：输出日志事件的消息

- %n：平台特定的行分隔符

输出的日志信息可能如下所示：

```text

2018-01-01 23:59:59 [main] INFO com.example.Main - success

```

三、常用的 conversion pattern

除了上面的几个常用的占位符外，Log4j 还提供了很多其他的 conversion pattern，可以满足不同的需求。下面是一些常用的转换字符：

1. 输出日志事件的时间

- %d{ISO8601}：按照 ISO8601 的格式输出日志事件的时间，例如：2018-01-01T23:59:59,123Z

- %d{ABSOLUTE}：按照 HH:mm:ss,SSS 的格式输出日志事件的时间，例如：23:59:59,123

- %d{DATE}：按照 dd MMM yyyy HH:mm:ss,SSS 的格式输出日志事件的时间，例如：01 Jan 2018 23:59:59,123

2. 输出日志事件的级别

- %p：输出日志事件的级别，例如：INFO、WARN、ERROR。

3. 输出产生日志事件的类的信息

- %c： 输出产生日志事件的类的名称，例如：com.example.Main。

4. 输出用户信息

- %X{username}：输出一个名为 username 的属性的值。

5. 输出自定义信息

- %X{customfield}：输出一个名为 customfield 的属性的值。

四、如何在程序中使用 conversion pattern

在程序中使用 Log4j 的 conversion pattern 有两种方式：一种是使用 XML 配置文件，一种是通过代码配置方式。下面分别介绍这两种方式。

1. 使用 XML 配置文件

在 XML 配置文件中定义一个 PatternLayout，可以使用 conversion pattern 来控制日志信息的格式。这种方式和之前提到的在 XML 中定义 Appender 类似。

示例：

```xml

```

2. 通过代码配置方式

通过定义一个 PatternLayout 对象，然后设置 conversion pattern 这种方式使用较少，一般还是通过 XML 配置文件来设置 conversion pattern。

示例：

```java

import org.apache.log4j.Logger;

import org.apache.log4j.PatternLayout;

import org.apache.log4j.FileAppender;

public class HelloWorld {

private static Logger logger = Logger.getLogger(HelloWorld.class.getName());

public static void main(String[] args) {

try {

PatternLayout layout = new PatternLayout("%d{DATE} %-5p [%c] %m%n");

FileAppender appender = new FileAppender(layout, "c:/logs/test.log", true);

logger.addAppender(appender);

logger.info("Hello World");

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

```

在代码中，通过创建一个 PatternLayout 对象，然后设置 conversion pattern，最后再创建一个 FileAppender 对象进行文件输出。需要注意的是，这种方式对于不同的 Appender 情况还是要分开处理的。例如：对于 ConsoleAppender 目标，将 PatternLayout 对象作为 addConsoleAppender 方法的参数即可。

总结

使用 log4j 的 conversion pattern 可以方便地格式化日志输出。本文主要介绍了 conversion pattern 的基本概念、在配置文件中的设置方法，以及在代码中如何使用它。对于日志记录和管理来说， Log4j 提供了很多的工具和技术，可以帮助我们更好地维护系统和查找问题，值得开发者们深入学习和实践。