SLF4J的绑定原理

# 前言

`slf4j`相信大家都不陌生，其本身仅提供了日志抽象API，而具体的实现则根据用户引入的日志框架来决定。那么`slf4j`又是如何知道用户引入了哪些日志框架，从而自动绑定的呢？

# 原理

`slf4j`本身提供的jar包有如下两个：
- `org.slf4j:jul-to-slf4j`
	- 提供`java.util.logging`的桥接器，当用户没有引入任何日志框架时，将使用java内置的`java.util.logging`作为日志输出实现
- `org.slf4j:slf4j-api`
	- 提供日志操作的抽象API，也是提供给用户使用的日志API

以`log4j2`为例，`log4j2`绑定到`slf4j`需要依赖的jar包如下：
- `org.apache.logging.log4j:log4j-api`
	- 提供日志操作的抽象API
- `org.apache.logging.log4j:log4j-core`
	- 日志操作抽象API的实现类
- `org.apache.logging.log4j:log4j-jul`
	- `java.util.logging`的桥接器
- `org.apache.logging.log4j:log4j-slf4j-impl`
	- `slf4j`的桥接器实现，实现了`org.slf4j:slf4j-api`的抽象API

当我们在代码中调用`slf4j`的`private static final org.slf4j.Logger log = org.slf4j.LoggerFactory.getLogger(LogExample.class);`方法时，其内部操作步骤大概如下：
1. `LogExample.class`类名转换为字符串格式
2. 获取`ILoggerFactory`接口的实现类（顾名思义，用于创建Logger实例）
	- 根据日志工厂类的初始化标记`org.slf4j.LoggerFactory#INITIALIZATION_STATE`值判断是否还未进行初始化操作
	- 未初始化日志工厂类则进入初始化操作`org.slf4j.LoggerFactory#performInitialization`
		- 调用`org.slf4j.LoggerFactory#bind`方法尝试绑定实现类
			- 调用`org.slf4j.LoggerFactory#findPossibleStaticLoggerBinderPathSet`方法查找当前jvm所有jar包中的`org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class`类，可能会找到多个（例如springboot工程中默认引入了logback作为日志框架，但是用户引入log4j2忘了排除掉logback这时就会有多个slf4j的桥接实现）
			- 调用`org.slf4j.LoggerFactory#reportMultipleBindingAmbiguity`检查与警告用户引入了多个slf4j的桥接实现日志框架
			- 显式调用`StaticLoggerBinder.getSingleton();`，获取`StaticLoggerBinder`的实例；如果此时JVM中压根没有slf4j的桥接实现，那么就会抛出`NoClassDefFoundError`异常了，则进入异常处理分支中
			- 更新`org.slf4j.LoggerFactory#INITIALIZATION_STATE`值
			- 调用`org.slf4j.LoggerFactory#reportActualBinding`通知用户绑定成功的信息
		- 对桥接实现类的版本需求进行检查...
	- 根据日志工厂类的初始化标记`org.slf4j.LoggerFactory#INITIALIZATION_STATE`值进入分支代码，如果绑定成功则返回桥接实现类实现的日志工厂类`org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder#getLoggerFactory`，log4j2的实现类为`org.apache.logging.slf4j.Log4jLoggerFactory`
3. 调用`ILoggerFactory`实现类的`org.slf4j.ILoggerFactory#getLogger`方法获取`org.slf4j.Logger`实例（以log4j2来说就是调用了log4j2的`org.apache.logging.log4j.spi.AbstractLoggerAdapter#getLogger`方法）

# 总结

`slf4j`能够与各种日志框架完美适配的原理是采用了抽象API+桥接器。三方的日志框架要接入`slf4j`就需要提供一个桥接器，提供`org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class`类并且实现`org.slf4j:slf4j-api`Jar包中的接口，这样才会被`slf4j`发现与绑定。

`slf4j`的绑定实现比较简单粗暴，直接使用`StaticLoggerBinder.getSingleton();`方式触发类加载尝试加载`org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class`类，这种绑定方式并没有`SPI`机制优雅，无法定义加载的优先级，绑定的结果完全由类加载器的类查找顺序决定，如果用户不小心引入了多个日志框架（`SpingBoot`工程中用户引入三方日志框架忘记排除`LogBack`），那么结果将难以预料。