问题描述
在将java web应用程序的日志框架从log4j 1.x升级到log4j 2.x（例如，从log4j-1.2.15.jar迁移到log4j v2.17.1）后，部署在tomcat 9上的应用程序遇到了一个异常行为。尽管web.xml中为自定义servlet过滤器（例如com.demo.custom.filter.newsession）配置了初始化参数（init-param），但在过滤器init()方法中通过filterconfig.getinitparameter()获取这些参数时，却返回了null值。
例如，以下web.xml配置：
<filter>
<filter-name>newsession</filter-name>
<display-name>newsession</display-name>
<description>newsession</description>
<filter-class>com.demo.custom.filter.NewSession</filter-class>
<init-param>
<param-name>DomainName</param-name>
<param-value>.testlab.com</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>DomConfigFile</param-name>
<param-value>/opt/tomcat/webapp/demoapp/WEB-INF/classes/NAM_log4j.xml</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>customPropFile</param-name>
<param-value>/opt/tomcat/webapp/demoapp/WEB-INF/classes/custom_resources.properties</param-value>
</init-param>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>newsession</filter-name>
<url-pattern>/idff/sso</url-pattern>
</filter-mapping>在过滤器NewSession的init方法中，尝试获取参数：
public void init(FilterConfig fConfig) throws ServletException {
try{
domainName = fConfig.getInitParameter("DomainName");
domConfigFile=fConfig.getInitParameter("DomConfigFile");
custom_resources=fConfig.getInitParameter("customPropFile");
}catch(Exception e){
myLogger.error(e.getMessage());
}
// ... 后续对null值的处理
if(domConfigFile==null){
myLogger.error("domConfigFile got null from web.xml, setting hardcoded value");
// ...
}
if(custom_resources==null){
myLogger.error("custom_resources got null from web.xml, setting hardcoded value");
// ...
}
}日志中会打印出类似以下错误信息：
ERROR com.demo.custom.filter.NewSession - domConfigFile got null from web.xml, setting hardcoded value ERROR com.demo.custom.filter.NewSession - custom_resources got null from web.xml, setting hardcoded value main ERROR Error processing element category ([Configuration: null]): CLASS_NOT_FOUND main ERROR Unknown object "root" of type org.apache.logging.log4j.core.config.LoggerConfig is ignored: try nesting it inside one of: ["Appenders", "Loggers", "Properties", "Scripts", "CustomLevels"]
这些错误表明，虽然过滤器本身被加载，但其初始化参数未能正确传递。更重要的是，日志中还出现了Log4j 2.x配置相关的错误，暗示问题的根源可能在于Log4j 2.x的配置不当。
根本原因分析
表面上看，问题是过滤器参数获取失败，但结合Log4j 2.x的错误日志，可以推断出更深层次的原因：Log4j 2.x的配置文件存在语法错误或使用了Log4j 1.x的配置元素，导致Log4j 2.x初始化失败，进而影响了整个应用程序的启动流程，包括Servlet容器对web.xml中过滤器参数的正确解析和传递。
具体的错误提示Error processing element category ([Configuration: null]): CLASS_NOT_FOUND和Unknown object "root" of type org.apache.logging.log4j.core.config.LoggerConfig is ignored: try nesting it inside one of: ["Appenders", "Loggers", "Properties", "Scripts", "CustomLevels"]清晰地指出了以下两点：
- category元素： 这是Log4j 1.x配置中用于定义Logger的元素。Log4j 2.x不再使用category，而是使用Logger元素。当Log4j 2.x尝试解析包含category的配置文件时，会因为不识别该元素而报错。
- root元素放置错误： 在Log4j 2.x的XML配置中，Root Logger必须嵌套在<Loggers>元素内部，而不是直接作为<Configuration>的子元素。错误信息明确指出"root" ... is ignored: try nesting it inside one of: ["Appenders", "Loggers", ...]。
这些Log4j配置错误可能导致日志系统无法正常初始化，甚至可能中断Tomcat的Web应用部署过程，从而影响到其他组件（如Servlet过滤器）的正常初始化。当Log4j 1.x的JAR包被移除后，Log4j 2.x成为唯一的日志实现，其配置的正确性变得至关重要。
解决方案
解决此问题的关键在于提供一个符合Log4j 2.x规范的、结构正确的XML配置文件。通过修正Log4j 2.x的配置文件，确保其能够正确解析和初始化，从而使应用程序能够顺利启动，并让Tomcat正确加载并传递过滤器初始化参数。
以下是一个修正后的Log4j 2.x配置示例（假设文件名为log4j2.xml或TEST_log4j.xml，并放置在classpath中）：
<Configuration status="WARN"> <!-- status属性用于设置Log4j自身的日志级别 -->
<Appenders>
<Console name="STDOUT" target="SYSTEM_OUT">
<PatternLayout pattern="%d{MM/dd HH:mm:ss} %-5p %30.30c %x - %m%n"/>
</Console>
<RollingFile name="RollingFile" fileName="/opt/tomcat/logs/MyCustomClassLogs.log" filePattern="/opt/tomcat/logs/MyCustomClassLogs.log-%i.log">
<PatternLayout>
<pattern>%d{MM/dd HH:mm:ss} %-5p %30.30c %x - %m%n</pattern>
</PatternLayout>
<Policies>
<SizeBasedTriggeringPolicy size="5 MB" />
</Policies>
<DefaultRolloverStrategy max="5"/>
</RollingFile>
<RollingFile name="ResetClass" fileName="/opt/tomcat/logs/resetTrace.log" filePattern="/opt/tomcat/logs/resetTrace.log-%i.log">
<PatternLayout>
<pattern>%d{MM/dd HH:mm:ss} %-5p %30.30c %x - %m%n</pattern>
</PatternLayout>
<Policies>
<SizeBasedTriggeringPolicy size="5 MB" />
</Policies>
<DefaultRolloverStrategy max="5"/>
</RollingFile>
</Appenders>
<Loggers>
<Logger name="com.demo.custom.filter.ResetClass" level="TRACE" additivity="false">
<AppenderRef ref="ResetClass"/>
</Logger>
<Logger name="com.demo.custom.test.MyCustomClass" level="TRACE" additivity="false">
<AppenderRef ref="RollingFile"/>
</Logger>
<Root level="error">
<AppenderRef ref="STDOUT"/>
</Root>
</Loggers>
</Configuration>关键修正点说明
- <Configuration>根元素： 这是Log4j 2.x配置文件的根元素。status="WARN"用于控制Log4j内部日志的输出级别。
-
<Appenders>元素： 定义了所有可用的Appender，如Console（输出到控制台）和RollingFile（滚动文件Appender）。
- PatternLayout中的pattern定义了日志输出格式。注意，Log4j 2.x中换行符通常使用%n而不是\n，虽然两者在多数情况下都有效。
- RollingFile的filePattern应包含一个索引占位符（如%i）和文件扩展名，以确保滚动日志文件的命名规范。
- Policies定义了日志文件滚动的策略，例如SizeBasedTriggeringPolicy基于文件大小触发滚动。
- DefaultRolloverStrategy定义了滚动文件的最大数量。
-
<Loggers>元素： 包含所有自定义Logger和Root Logger的定义。
-
<Logger>元素： 用于定义特定包或类的日志级别和Appender引用。
- name属性指定Logger的名称（通常是包名或类名）。
- level属性设置该Logger的日志级别（如TRACE, DEBUG, INFO, WARN, ERROR, FATAL）。
- additivity="false"是一个重要属性，表示该Logger的日志不会传递给父级Logger（包括Root Logger），从而避免重复输出。如果希望日志同时被父级Logger处理，则设置为true或省略（默认为true）。
- <AppenderRef ref="AppenderName"/>用于将Logger与之前定义的Appender关联起来。
-
<Root>元素： 定义了应用程序的根Logger。
- level属性设置了所有未明确配置的Logger的默认日志级别。
- <AppenderRef ref="STDOUT"/>将根Logger的输出指向名为STDOUT的Console Appender。
-
<Logger>元素： 用于定义特定包或类的日志级别和Appender引用。
通过以上修正，Log4j 2.x配置将符合其规范，能够正确初始化日志系统。一旦日志系统正常工作，Tomcat在部署Web应用时将不再因Log4j配置错误而中断，从而确保过滤器能够正确获取其初始化参数。
最佳实践与注意事项
- 移除所有Log4j 1.x JAR包： 在迁移到Log4j 2.x后，务必从应用程序的WEB-INF/lib目录和Tomcat的lib目录中彻底移除所有Log4j 1.x相关的JAR包（如log4j-1.2.x.jar、log4j-extras.jar等），以避免类路径冲突。
- 引入正确的Log4j 2.x依赖： 确保项目中引入了Log4j 2.x的核心依赖，至少包括log4j-api-2.x.x.jar和log4j-core-2.x.x.jar。如果使用了SLF4J等门面，还需要引入相应的桥接器（如log4j-slf4j-impl-2.x.x.jar）。
- 配置文件命名与位置： Log4j 2.x默认会按特定顺序查找配置文件，例如log4j2.xml、log4j2.json、log4j2.properties。通常将log4j2.xml放置在WEB-INF/classes目录下，使其位于应用程序的classpath中。
- 理解Log4j 1.x与2.x配置差异： Log4j 2.x引入了许多新的概念和配置语法（如插件架构、Async Loggers、Configuration、Appenders、Loggers等），与Log4j 1.x有显著不同。在迁移时，不能简单地复制Log4j 1.x的配置文件，而需要根据Log4j 2.x的文档重新编写。
- 调试Log4j配置： 可以在<Configuration>标签中添加status="DEBUG"或status="TRACE"属性，让Log4j在启动时输出自身的配置解析信息，这对于调试配置错误非常有帮助。
总结
当Tomcat过滤器在Log4j 2.x迁移后无法获取web.xml中的初始化参数时，应首先检查Log4j 2.x的配置文件。这类问题往往不是过滤器本身的配置错误，而是日志框架初始化失败导致的连锁反应。通过仔细检查并修正Log4j 2.x XML配置中的语法错误和Log4j 1.x遗留元素，确保日志系统能够正常启动，即可解决此类问题，保证Web应用程序的稳定运行。
