Azure Spring Apps 的结构化应用程序日志

项目
10/29/2024

注意

基本、标准和企业计划将从 2025 年 3 月中旬开始弃用，停用期为 3 年。建议转换到 Azure 容器应用。有关详细信息，请参阅 Azure Spring Apps 停用公告。

标准消耗和专用计划将于 2024 年 9 月 30 日开始弃用，并在六个月后完全关闭。建议转换到 Azure 容器应用。

本文介绍了如何在 Azure Spring Apps 中生成和收集结构化应用程序日志数据。 Azure Spring Apps 使用正确的配置通过 Log Analytics 提供有用的应用程序日志查询和分析。

日志架构要求

若要改进日志查询体验，应用程序日志必须采用 JSON 格式，并遵循某个架构。 Azure Spring Apps 使用此架构分析你的应用程序并流式传输到 Log Analytics。

注意

启用 JSON 日志格式会导致难以从控制台读取日志流式处理输出。若要获取人类可读的输出，请将 --format-json 参数追加到 az spring app logs CLI 命令。请参阅设置 JSON 结构化日志的格式。

JSON 架构要求：

Json 键	Json 值类型	必需	Log Analytics 中的列	说明
timestamp	string	是	AppTimestamp	UTC 格式的时间戳
logger	string	否	记录器	logger
级别	string	否	CustomLevel	日志级别
线程 (thread)	string	否	线程	线程 (thread)
message	string	否	Message	日志消息
stackTrace	string	否	StackTrace	异常堆栈跟踪
exceptionClass	string	否	ExceptionClass	异常类名称
mdc	嵌套的 JSON	否		映射的诊断上下文
mdc.traceId	string	否	TraceId	分布式跟踪的跟踪 ID
mdc.spanId	string	否	SpanId	分布式跟踪的范围 ID

“timestamp”字段是必需的，并且应当采用 UTC 格式，所有其他字段都是可选的。
“mdc”字段中的“traceId”和“spanId”用于跟踪。
在单个行中记录每条 JSON 记录。

日志记录示例

{"timestamp":"2021-01-08T09:23:51.280Z","logger":"com.example.demo.HelloController","level":"ERROR","thread":"http-nio-1456-exec-4","mdc":{"traceId":"c84f8a897041f634","spanId":"c84f8a897041f634"},"stackTrace":"java.lang.RuntimeException: get an exception\r\n\tat com.example.demo.HelloController.throwEx(HelloController.java:54)\r\n\","message":"Got an exception","exceptionClass":"RuntimeException"}

限制

JSON 日志的每行最多包含 16 K 字节。如果单个日志记录的 JSON 输出超过此限制，它将分成多行，并将每个原始行收集到 Log 列中，而不会在结构上进行分析。

通常，这种情况发生在使用深度 stacktrace 的异常日志记录上（特别是在已启用 AppInsights 进程内代理时）。将限制设置应用到 stacktrace 输出（请参阅下面的配置示例）以确保正确分析最终输出。

生成遵循架构的 JSON 日志

对于 Spring 应用程序，可以使用常用的记录框架（例如 logback 和 log4j2）生成预期的 JSON 日志格式。

使用 logback 进行记录

使用 Spring Boot 入门版时，默认情况下将使用 Logback。对于 Logback 应用，请使用 logstash-encoder 生成 JSON 格式的日志。 Spring Boot 版本 2.1 及更高版本支持此方法。

此过程：

在 pom.xml 文件中添加 logstash 依赖项。

<dependency>
    <groupId>net.logstash.logback</groupId>
    <artifactId>logstash-logback-encoder</artifactId>
    <version>6.5</version>
</dependency>

更新 logback-spring.xml 配置文件以设置 JSON 格式。

<configuration>
    <appender name="stdout" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder">
            <providers>
                <timestamp>
                    <fieldName>timestamp</fieldName>
                    <timeZone>UTC</timeZone>
                </timestamp>
                <loggerName>
                    <fieldName>logger</fieldName>
                </loggerName>
                <logLevel>
                    <fieldName>level</fieldName>
                </logLevel>
                <threadName>
                    <fieldName>thread</fieldName>
                </threadName>
                <nestedField>
                    <fieldName>mdc</fieldName>
                    <providers>
                        <mdc />
                    </providers>
                </nestedField>
                <stackTrace>
                    <fieldName>stackTrace</fieldName>
                    <!-- maxLength - limit the length of the stack trace -->
                    <throwableConverter class="net.logstash.logback.stacktrace.ShortenedThrowableConverter">
                        <maxDepthPerThrowable>200</maxDepthPerThrowable>
                        <maxLength>14000</maxLength>
                        <rootCauseFirst>true</rootCauseFirst>
                    </throwableConverter>
                </stackTrace>
                <message />
                <throwableClassName>
                    <fieldName>exceptionClass</fieldName>
                </throwableClassName>
            </providers>
        </encoder>
    </appender>
    <root level="info">
        <appender-ref ref="stdout" />
    </root>
</configuration>

使用带 -spring 后缀（如 logback-spring.xml）的日志记录配置文件时，可基于 Spring 活动配置文件设置日志记录配置。

<configuration>
    <springProfile name="dev">
        <!-- JSON appender definitions for local development, in human readable format -->
        <include resource="org/springframework/boot/logging/logback/defaults.xml" />
        <include resource="org/springframework/boot/logging/logback/console-appender.xml" />
        <root level="info">
            <appender-ref ref="CONSOLE" />
        </root>
    </springProfile>

    <springProfile name="!dev">
        <!-- JSON appender configuration from previous step, used for staging / production -->
        ...
    </springProfile>
</configuration>

对于本地开发，请使用 JVM 参数 -Dspring.profiles.active=dev 运行 Spring 应用程序，然后可看到人工可读的日志，而不是 JSON 格式的行。

使用 log4j2 进行记录

对于 log4j2 应用，请使用 json-template-layout 生成 JSON 格式的日志。 Spring Boot 2.1+ 版支持此方法。

此过程：

从 spring-boot-starter 中排除 spring-boot-starter-logging，在 pom.xml 文件中添加依赖项 spring-boot-starter-log4j2、log4j-layout-template-json。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
    <artifactId>log4j-layout-template-json</artifactId>
    <version>2.14.0</version>
</dependency>

在类路径中准备一个 JSON 布局模板文件 jsonTemplate.json。

{
    "mdc": {
        "$resolver": "mdc"
    },
    "exceptionClass": {
        "$resolver": "exception",
        "field": "className"
    },
    "stackTrace": {
        "$resolver": "exception",
        "field": "stackTrace",
        "stringified": true
    },
    "message": {
        "$resolver": "message",
        "stringified": true
    },
    "thread": {
        "$resolver": "thread",
        "field": "name"
    },
    "timestamp": {
        "$resolver": "timestamp",
        "pattern": {
            "format": "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSS'Z'",
            "timeZone": "UTC"
        }
    },
    "level": {
        "$resolver": "level",
        "field": "name"
    },
    "logger": {
        "$resolver": "logger",
        "field": "name"
    }
}

在 log4j2-spring.xml 配置文件中使用此 JSON 布局模板。

<configuration>
    <appenders>
        <console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
            <!-- maxStringLength - limit the length of the stack trace -->
            <JsonTemplateLayout eventTemplateUri="classpath:jsonTemplate.json" maxStringLength="14000" />
        </console>
    </appenders>
    <loggers>
        <root level="info">
            <appender-ref ref="Console" />
        </root>
    </loggers>
</configuration>

在 Log Analytics 中分析日志

正确设置应用程序后，应用程序控制台日志会流式传输到 Log Analytics。此结构可在 Log Analytics 中实现高效查询。

在 Log Analytics 中查看日志结构

请按以下过程操作：

转到你的服务实例的服务概述页。
选择“监视”部分中的“日志”条目。

运行此查询。

AppPlatformLogsforSpring
| where TimeGenerated > ago(1h)
| project AppTimestamp, Logger, CustomLevel, Thread, Message, ExceptionClass, StackTrace, TraceId, SpanId

将返回应用程序日志，如下图所示：

显示包含错误的日志条目

若要查看包含错误的日志条目，请运行以下查询：

AppPlatformLogsforSpring
| where TimeGenerated > ago(1h) and CustomLevel == "ERROR"
| project AppTimestamp, Logger, ExceptionClass, StackTrace, Message, AppName
| sort by AppTimestamp

使用此查询查找错误，或修改查询词以查找特定的异常类或错误代码。

显示特定 traceId 的日志条目

若要查看特定跟踪 ID“trace_id”的日志条目，请运行以下查询：

AppPlatformLogsforSpring
| where TimeGenerated > ago(1h)
| where TraceId == "trace_id"
| project AppTimestamp, Logger, TraceId, SpanId, StackTrace, Message, AppName
| sort by AppTimestamp

后续步骤

若要详细了解日志查询，请参阅 Azure Monitor 中的日志查询入门。

通过