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[Java实战]Spring Boot切面编程实现日志记录(三十六)

一、AOP日志记录核心原理

1.1 AOP技术体系

Spring AOP基于代理模式实现，关键组件：

• JoinPoint：程序执行点（方法调用/异常抛出）
• Pointcut：切点表达式（定义拦截规则）
• Advice：增强逻辑（前置/环绕/异常通知）
• Weaving：将切面织入目标对象的过程

1.2 日志切面设计要点

• 精准定位：通过切点表达式筛选需要监控的方法
• 低侵入性：业务代码零修改
• 性能优化：异步记录/采样率控制
• 安全处理：敏感数据脱敏

二、企业级日志切面实现

2.1 环境准备（pom.xml）

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>com.google.code.gson</groupId><artifactId>gson</artifactId><version>2.8.9</version>
</dependency>

2.2 智能日志切面实现

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class SmartLogAspect {private static final Gson GSON = new GsonBuilder().create();private static final int MAX_PARAM_LENGTH = 1000;// 定义Controller层切点@Pointcut("execution(* com.example..controller..*.*(..))")public void controllerPointcut() {}// 环绕通知@Around("controllerPointcut()")public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {long startTime = System.currentTimeMillis();String traceId = MDC.get("traceId");Object result = null;Throwable exception = null;try {// 执行前日志logRequest(joinPoint, traceId);// 执行目标方法result = joinPoint.proceed();return result;} catch (Throwable ex) {exception = ex;throw ex;} finally {// 执行后日志long costTime = System.currentTimeMillis() - startTime;logResponse(joinPoint, traceId, result, exception, costTime);}}private void logRequest(ProceedingJoinPoint joinPoint, String traceId) {if (log.isInfoEnabled()) {Object[] args = joinPoint.getArgs();String params = truncateParam(GSON.toJson(args));log.info("[请求入口] traceId:{} | method:{} | params:{}", traceId,getMethodSignature(joinPoint),params);}}private void logResponse(ProceedingJoinPoint joinPoint, String traceId, Object result, Throwable ex, long costTime) {String logLevel = ex == null ? "INFO" : "ERROR";String response = ex != null ? ex.getMessage() : truncateParam(GSON.toJson(result));if (ex != null) {log.error("[请求异常] traceId:{} | method:{} | cost:{}ms | error:{}",traceId,getMethodSignature(joinPoint),costTime,response,ex);} else if (log.isInfoEnabled()) {log.info("[请求完成] traceId:{} | method:{} | cost:{}ms | response:{}",traceId,getMethodSignature(joinPoint),costTime,response);}}private String truncateParam(String param) {return param.length() > MAX_PARAM_LENGTH ? param.substring(0, MAX_PARAM_LENGTH) + "..." : param;}private String getMethodSignature(ProceedingJoinPoint joinPoint) {MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();return signature.getDeclaringType().getSimpleName() + "#" + signature.getName();}
}

三、日志切面功能增强

3.1 敏感数据脱敏处理

// 在logRequest方法中添加
private String maskSensitiveData(String original) {return original.replaceAll("(\"password\":\")(.*?)(\")", "$1****$3").replaceAll("(\"idCard\":\")(\\d{4})\\d+(\\d{4})", "$1$2****$3");
}

3.2 异步日志记录

@Bean
public ThreadPoolTaskExecutor logTaskExecutor() {ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();executor.setCorePoolSize(2);executor.setMaxPoolSize(5);executor.setQueueCapacity(1000);executor.setThreadNamePrefix("log-async-");return executor;
}@Async("logTaskExecutor")
public void asyncLog(Runnable logTask) {logTask.run();
}

四、测试验证方案

4.1 测试接口开发

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {@PostMapping("/create")public User createUser(@RequestBody User user) {if (user.getAge() < 18) {throw new IllegalArgumentException("未成年用户禁止注册");}return user;}
}

4.2 测试用例设计

测试场景	输入参数	预期日志输出
正常请求	{name: “张三”, age: 20}	包含请求/响应日志
异常请求	{name: “李四”, age: 16}	包含异常堆栈信息
大参数请求	长JSON数据	参数截断显示

4.3 使用Postman测试

# 正常请求
POST http://localhost:8080/user/create
Content-Type: application/json{"name": "张三","password": "123456","age": 20,"idCard": "310115199001011234"
}# 异常请求
POST http://localhost:8080/user/create
{"name": "李四","password": "654321","age": 16,"idCard": "310115201001011234"
}

五、日志输出示例分析

5.1 正常请求日志

2023-03-01 14:30:22 [INFO ] [log-async-1] c.e.aop.SmartLogAspect 
[请求入口] traceId:3e9b1f | method:UserController#createUser | params:[{"name":"张三","password":"****","age":20...}]2023-03-01 14:30:22 [INFO ] [log-async-2] c.e.aop.SmartLogAspect 
[请求完成] traceId:3e9b1f | method:UserController#createUser | cost:45ms | response:{"name":"张三","age":20...}

5.2 异常请求日志

2023-03-01 14:35:18 [ERROR] [log-async-3] c.e.aop.SmartLogAspect 
[请求异常] traceId:8a7c6d | method:UserController#createUser | cost:12ms | error:未成年用户禁止注册
java.lang.IllegalArgumentException: 未成年用户禁止注册at com.example.controller.UserController.createUser(UserController.java:15)...

六、生产环境优化建议

6.1 性能调优策略

1. 采样率控制：配置日志记录比例（如10%）

   @Value("${log.sampleRate:100}") 
   private int sampleRate;if (ThreadLocalRandom.current().nextInt(100) < sampleRate) {// 记录日志
   }
   

2. 日志分级存储：ERROR日志单独文件存储

6.2 安全增强方案

1. IP白名单过滤：仅记录指定IP的详细日志
2. 日志加密存储：敏感字段加密处理

七、常见问题排查

7.1 切面不生效排查步骤

1. 检查@EnableAspectJAutoProxy是否启用
2. 确认切点表达式匹配目标方法
3. 查看Bean是否被Spring管理

7.2 日志丢失问题

1. 检查线程池队列容量
2. 增加日志缓冲机制
3. 监控磁盘空间

结语

通过合理的AOP日志切面设计，可以实现业务逻辑与日志记录的完美解耦。建议结合ELK等日志分析系统，构建完整的可观测性体系。

扩展阅读：

• Spring AOP官方文档

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