Golang:手打一个支持六种级别的日志库

bosima · · 2309 次点击 · · 开始浏览    
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Golang标准日志库提供的日志输出方法有Print、Fatal、Panic等,没有常见的Debug、Info、Error等日志级别,用起来不太顺手。这篇文章就来手撸一个自己的日志库,可以记录不同级别的日志。 其实对于追求简单来说,Golang标准日志库的三个输出方法也够用了,理解起来也很容易: * Print用于记录一个普通的程序日志,开发者想记点什么都可以。 * Fatal用于记录一个导致程序崩溃的日志,并会退出程序。 * Panic用于记录一个异常日志,并触发panic。 不过对于用惯了Debug、Info、Error的人来说,还是有点不习惯;对于想更细致的区分日志级别的需求,标准日志库还提供了一个通用的Output方法,开发者在要输出的字符串中加入级别也是可以的,但总是有点别扭,不够直接。 目前市面上也已经有很多优秀的三方日志库,比如uber开源的zap,常见的还有zerolog、logrus等。不过我这里还是想自己手撸一个,因为大多数开源产品都不会完全贴合自己的需求,有很多自己用不上的功能,这会增加系统的复杂性,有没有隐藏的坑也很难说,当然自己入坑的可能性也很大;再者看了官方日志库的实现之后,感觉可以简单封装下即可实现自己想要的功能,能够hold住。 # 初始需求 我这里的初始需求是: * 将日志写入磁盘文件,每个月一个文件夹,每个小时一个文件。 * 支持常见日志级别:Trace、Debug、Info、Warn、Error、Fatal,并且程序能够设置日志级别。 我给这个日志库取名为ylog,预期的使用方法如下: ```go ylog.SetLevel(LevelInfo) ylog.Debug("I am a debug log.") ylog.Info("I am a Info log.") ``` # 技术实现 ## 类型定义 需要定义一个结构体,保存日志级别、要写入的文件等信息。 ```go type FileLogger struct { lastHour int64 file *os.File Level LogLevel mu sync.Mutex iLogger *log.Logger Path string } ``` 来看一下这几个参数: lastHour 用来记录创建日志文件时的小时数,如果小时变了,就要创建新的日志文件。 file 当前使用的日志文件。 Level 当前使用的日志级别。 mu 因为可能在不同的go routine中写日志,需要一个互斥体保证日志文件不会重复创建。 iLogger 标准日志库实例,因为这里是封装了标准日志库。 Path 日志输出的最上层目录,比如程序根目录下的logs目录,这里就保存一个字符串:logs。 ## 日志级别 先把日志级别定义出来,这里日志级别其实是int类型,从0到5,级别不断升高。 如果设置为ToInfo,则Info级别及比Info级别高的日志都能输出。 ```go type LogLevel int const ( LevelTrace LogLevel = iota LevelDebug LevelInfo LevelWarn LevelError LevelFatal ) ``` 上文提到可以在Output方法的参数中加入日志级别,这里就通过封装Output方法来实现不同级别的日志记录方法。这里贴出其中一个方法,封装的方式都一样,就不全都贴出来了: ```go func (l *FileLogger) CanInfo() bool { return l.Level <= LevelInfo } func (l *FileLogger) Info(v ...any) { if l.CanInfo() { l.ensureFile() v = append([]any{"Info "}, v...) l.iLogger.Output(2, fmt.Sprintln(v...)) } } ``` 输出日志前做了三件事: * 判断日志级别,如果设置的日志级别小于等于当前输出级别,则可以输出。 * 确保日志文件已经创建好,后边会讲如何确保。 * 将日志级别前插到日志字符串中。 然后调用标准库的Output函数输出日志,这里第一个参数是为了获取到当前正在写日志的程序文件名,传入的是在程序调用栈中进行查找的深度值,这里用2就正好。 ## 写到文件 标准库的log是支持输出到多种目标的,只要实现了io.Write接口: ```go type Writer interface { Write(p []byte) (n int, err error) } ``` 因为文件对象也实现了这个接口,所以这里可以创建os.File的实例,并把它设置到内嵌的标准日志库实例,也就是设置到前边创建的FileLogger中的iLogger中。这个操作在ensureFile方法中,看一下这个文件的实现: ```go func (l *FileLogger) ensureFile() (err error) { curTime := time.Now() curHour := getTimeHour(curTime) if atomic.LoadInt64(&l.lastHour) != curHour { l.mu.Lock() defer l.mu.Unlock() if l.lastHour != curHour { if l.file == nil { l.file, err = createFile(l.Path, curTime) if err != nil { return err } l.iLogger.SetOutput(l.file) l.iLogger.SetFlags(log.Lshortfile | log.Ldate | log.Ltime | log.Lmicroseconds) atomic.StoreInt64(&l.lastHour, curHour) return } _ = l.file.Close() l.file, err = createFile(l.Path, curTime) if err != nil { return err } l.iLogger.SetOutput(l.file) l.iLogger.SetFlags(log.Lshortfile | log.Ldate | log.Ltime | log.Lmicroseconds) atomic.StoreInt64(&l.lastHour, curHour) } } return } ``` 这里稍微有点复杂,基本逻辑是:如果文件实例不存在,则创建;如果需要创建新的文件,则先关闭旧的文件再创建新的文件。 更改文件实例时需要加锁,否则可能多次操作,出现预期之外的情况。同时这里对l.lastHour读写使用了原子操作,因为Golang中对变量的读写也不是协程安全的,会出现同时读写的情况。 设置输出到文件后,标准log库的Output方法就会将日志输出到这个文件了。 ## 默认实现 经过上边一系列操作,这个FileLogger就可以使用了: ``` go var logger = NewFileLogger(LevelInfo, "logs") logger.Info("This is a info.") ``` 不过和最初设想的用法有点差别: ***ylog.Info("xxxx")*** 这需要在ylog包中再定义一个名为Info的公开函数,可以在这个公开函数中调用一个默认创建的FileLogger实例,代码是这样的: ```go var stdPath = "logs" var std = NewFileLogger(LevelInfo, stdPath) func Trace(v ...any) { if std.CanTrace() { std.ensureFile() v = append([]any{"Trace"}, v...) std.iLogger.Output(2, fmt.Sprintln(v...)) } } ``` 注意这里没有调用std的Trace方法,这是因为Output中的第一个参数,如果嵌套调用std.Trace,则多了一层,这个参数就得设置为3,但是自己创建实例调用Trace时这个参数需要为2,这就产生冲突了。 --- 经过以上这些操作,就可以实现预期的日志操作了: ```go ylog.SetLevel(LevelInfo) ylog.Debug("I am a debug log.") ylog.Info("I am a Info log.") ``` 完整的程序已经上传到Github,欢迎访问:https://github.com/bosima/ylog/tree/v1.0.3 下篇文章将继续改造这个日志库,支持输出Json格式的日志,以及输出日志到Kafka。

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