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    Golang 語言的標準庫 log 包怎么使用?

    2021-01-29    作者:frank    來源:Golang語言開發棧    閱讀:
    01、介紹
    Golang 語言的標準庫中提供了一個簡單的 log 日志包,它不僅提供了很多函數,還定義了一個包含很多方法的類型 Logger。但是它也有缺點,比如不支持區分日志級別,不支持日志文件切割等。

    02、函數
    Golang 的 log 包主要提供了以下幾個具備輸出功能的函數:
    func Fatal(v ...interface{})  
    func Fatalf(format string, v ...interface{})  
    func Fatalln(v ...interface{})  
    func Panic(v ...interface{})  
    func Panicf(format string, v ...interface{})  
    func Panicln(v ...interface{})  
    func Print(v ...interface{})  
    func Printf(format string, v ...interface{})  
    func Println(v ...interface{}) 
    這些函數的使用方法和 fmt 包完全相同,通過查看源碼可以發現,Fatal[ln|f] 和 Panic[ln|f] 實際上是調用的 Print[ln|f],而 Print[ln|f] 實際上是調用的 Output() 函數。
    其中 Fatal[ln|f] 是調用 Print[ln|f] 之后,又調用了 os.Exit(1) 退出程序。
    其中 Panic[ln|f] 是調用 Panic[ln|f] 之后,又調用了 panic() 函數,拋出一個恐慌。
    所以,我們很有必要閱讀一下 Output() 函數的源碼。
    函數 Output() 的源碼:
    func (l *Logger) Output(calldepth int, s string) error { 
     now := time.Now() // get this early. 
     var file string 
     var line int 
     l.mu.Lock() 
     defer l.mu.Unlock() 
     if l.flag&(Lshortfile|Llongfile) != 0 { 
      // Release lock while getting caller info - it's expensive. 
      l.mu.Unlock() 
      var ok bool 
      _, file, line, ok = runtime.Caller(calldepth) 
      if !ok { 
       file = "???" 
       line = 0 
      } 
      l.mu.Lock() 
     } 
     l.buf = l.buf[:0] 
     l.formatHeader(&l.buf, now, file, line) 
     l.buf = append(l.buf, s...) 
     if len(s) == 0 || s[len(s)-1] != '\n' { 
      l.buf = append(l.buf, '\n') 
     } 
     _, err := l.out.Write(l.buf) 
     return err 
    通過閱讀 Output() 函數的源碼,可以發現使用互斥鎖來保證多個 goroutine 寫日志的安全,并且在調用 runtime.Caller() 函數之前,先釋放互斥鎖,獲取到信息后再加上互斥鎖來保證安全。
    使用 formatHeader() 函數來格式化日志的信息,然后保存到 buf 中,然后再把日志信息追加到 buf 的末尾,然后再通過判斷,查看日志是否為空或末尾不是 \n,如果是就再把 \n 追加到 buf 的末尾,最后將日志信息輸出。
    函數 Output() 的源碼也比較簡單,其中最值得注意的是 runtime.Caller() 函數,源碼如下:
    func Caller(skip int) (pc uintptr, file string, line int, ok bool) { 
     rpc := make([]uintptr, 1) 
     n := callers(skip+1, rpc[:]) 
     if n < 1 { 
      return 
     } 
     frame, _ := CallersFrames(rpc).Next() 
     return frame.PC, frame.File, frame.Line, frame.PC != 0 
    通過閱讀 runtime.Caller() 函數的源碼,可以發現它接收一個 int 類型的參數 skip,該參數表示跳過棧幀數,log 包中的輸出功能的函數,使用的默認值都是 2,原因是什么?
    舉例說明,比如在 main 函數中調用 log.Print,方法調用棧為 main->log.Print->*Logger.Output->runtime.Caller,所以此時參數 skip 的值為 2,表示 main 函數中調用 log.Print 的源文件和代碼行號;
    參數值為 1,表示 log.Print 函數中調用 *Logger.Output 的源文件和代碼行號;參數值為 0,表示 *Logger.Output 函數中調用 runtime.Caller 的源文件和代碼行號。
    至此,我們發現 log 包的輸出功能的函數,全部都是把信息輸出到控制臺,那么該怎么將信息輸出到文件中呢?
    函數 SetOutPut 就是用來設置輸出目標的,源碼如下:
    func SetOutput(w io.Writer) { 
     std.mu.Lock() 
     defer std.mu.Unlock() 
     std.out = w 
    我們可以通過函數 os.OpenFile 來打開一個用于 I/O 的文件,返回值作為函數 SetOutput 的參數。
    除此之外,讀者應該還發現了一個問題,輸出信息都是以日期和時間開頭,我們該怎么記錄更加豐富的信息呢?比如源文件和行號。
    這就用到了函數 SetFlags,它可以設置輸出的格式,源碼如下:
    func SetFlags(flag int) { 
     std.SetFlags(flag) 
    參數 flag 的值可以是以下任意常量:
    const ( 
     Ldate         = 1 << iota     // the date in the local time zone: 2009/01/23 
     Ltime                         // the time in the local time zone: 01:23:23 
     Lmicroseconds                 // microsecond resolution: 01:23:23.123123.  assumes Ltime. 
     Llongfile                     // full file name and line number: /a/b/c/d.go:23 
     Lshortfile                    // final file name element and line number: d.go:23. overrides Llongfile 
     LUTC                          // if Ldate or Ltime is set, use UTC rather than the local time zone 
     Lmsgprefix                    // move the "prefix" from the beginning of the line to before the message 
     LstdFlags     = Ldate | Ltime // initial values for the standard logger 
    其中 Ldate、Ltime 和 Lmicroseconds 分別表示日期、時間和微秒,需要注意的是,如果設置 Lmicroseconds,那么設置 Ltime,也不會生效。
    其中 Llongfile 和 Lshortfile 分別代碼絕對路徑、源文件名、行號,和代碼相對路徑、源文件名、行號,需要注意的是,如果設置 Lshortfile,那么即使設置 Llongfile,也不會生效。
    其中 LUTC 表示設置時區為 UTC 時區。
    其中 LstdFlags 表示標準記錄器的初始值,包含日期和時間。
    截止到現在,還缺少點東西,就是日志信息的前綴,比如我們需要區分日志信息為 DEBUG、INFO 和 ERROR。是的,我們還有一個函數 SetPrefix 可以實現此功能,源碼如下:
    func SetPrefix(prefix string) { 
     std.SetPrefix(prefix) 
    函數 SetPrefix 接收一個 string 類型的參數,用來設置日志信息的前綴。
    03、Logger
    log 包定義了一個包含很多方法的類型 Logger。我們通過查看輸出功能的函數,發現它們都是調用 std.Output,std 是什么?我們查看 log 包的源碼。
    type Logger struct { 
     mu     sync.Mutex // ensures atomic writes; protects the following fields 
     prefix string     // prefix on each line to identify the logger (but see Lmsgprefix) 
     flag   int        // properties 
     out    io.Writer  // destination for output 
     buf    []byte     // for accumulating text to write 
     
    func New(out io.Writer, prefix string, flag int) *Logger { 
     return &Logger{out: out, prefix: prefix, flag: flag} 
     
    var std = New(os.Stderr, "", LstdFlags) 
    通過閱讀源碼,我們發現 std 實際上是 Logger 類型的一個實例,Output 是 Logger 的一個方法。
    std 通過 New 函數創建,參數分別是 os.Stderr、空字符串和 LstdFlags,分別表示標準錯誤輸出、空字符串前綴和日期時間。
    Logger 類型的字段,注釋已經說明了,這里就不再贅述了。
    自定義 Logger:
    func main () { 
     logFile, err := os.OpenFile("error1.log", os.O_RDWR|os.O_CREATE|os.O_APPEND, 0755) 
     if err != nil { 
      fmt.Println(err) 
      return 
     } 
     defer logFile.Close() 
     logs := DefinesLogger(logFile, "", log.LstdFlags|log.Lshortfile) 
     logs.Debug("message") 
     logs.Debugf("%s", "content") 
     
    // 自定義 logger 
    type Logger struct { 
     definesLogger *log.Logger 
     
    type Level int8 
     
    const( 
     LevelDebug Level = iota 
     LevelInfo 
     LevelError 
     
    func (l Level) String() string { 
     switch l { 
     case LevelDebug: 
      return " [debug] " 
     case LevelInfo: 
      return " [info] " 
     case LevelError: 
      return " [error] " 
     } 
     return "" 
     
    func DefinesLogger(w io.Writer, prefix string, flag int) *Logger { 
     l := log.New(w, prefix, flag) 
     return &Logger{definesLogger: l} 
     
    func (l *Logger) Debug(v ...interface{}) { 
     l.definesLogger.Print(LevelDebug, fmt.Sprint(v...)) 
     
    func (l *Logger) Debugf(format string, v ...interface{}) { 
     l.definesLogger.Print(LevelDebug, fmt.Sprintf(format, v...)) 
     
    func (l *Logger) Info(v ...interface{}) { 
     l.definesLogger.Print(LevelInfo, fmt.Sprint(v...)) 
     
    func (l *Logger) Infof(format string, v ...interface{}) { 
     l.definesLogger.Print(LevelInfo, fmt.Sprintf(format, v...)) 
     
    func (l *Logger) Error(v ...interface{}) { 
     l.definesLogger.Print(LevelError, fmt.Sprint(v...)) 
     
    func (l *Logger) Errorf(format string, v ...interface{}) { 
     l.definesLogger.Print(LevelError, fmt.Sprintf(format, v...)) 
    04、總結
    本文主要介紹 Golang 語言的標準庫中的 log 包,包括 log 包的函數和自定義類型 logger 的使用方法和一些細節上的注意事項。開篇也提到了,log 包不支持日志文件的切割,我們需要自己編碼去實現,或者使用三方庫,比如 lumberjack。在生產環境中,一般比較少用 log 包來記錄日志,通常會使用三方庫來記錄日志,比如 zap 和 logrus 等。


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