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Golang学习之Web应用程序的日志处理

2023-06-29 11:28:49 0浏览收藏

大家好，今天本人给大家带来文章《Golang学习之Web应用程序的日志处理》，文中内容主要涉及到，如果你对Golang方面的知识点感兴趣，那就请各位朋友继续看下去吧~希望能真正帮到你们，谢谢！

在Web应用程序开发的过程中，日志处理是非常重要的一部分，它可以记录应用程序的运行状态和性能数据，帮助我们快速定位和解决问题。在Golang中，通过标准库提供的log包可以很容易地实现日志处理。

Golang标准库的log包提供了一些熟悉的与其他语言中类似的接口，如Print、Printf、Println等。我们可以使用这些接口，在应用程序中输出各种类型的日志信息。例如：

package main

import (
    "log"
)

func main() {
    log.Println("Hello, Golang log!")
}

执行上述代码，控制台会输出 2021/09/14 13:40:55 Hello, Golang log!，其中时间戳表示了日志发送的时间。我们还可以通过log包提供的一些函数设置日志输出的格式，如时间格式、输出位置等。

但是，log包的默认输出仅具有基本的功能，无法满足Web应用程序中复杂的日志处理需求。通常，我们需要实现以下功能：

根据不同的日志级别输出不同类型的信息。
将日志输出到文件、数据库、云服务等位置。
对日志进行多级别过滤，排除无用信息。
对日志进行压缩和归档，减小日志存储空间和网络传输负荷。

在实现这些功能时，我们可以使用第三方的日志处理库，也可以自行编写实现。下面，我们将介绍如何使用第三方的zap库实现Web应用程序的日志处理。

Zap

Zap是Uber公司开源的一款高性能的日志处理库，它提供了丰富的特性，能够满足Web应用程序的各种需求。下面，让我们看看如何使用zap来实现Web应用程序的日志处理。

安装

首先，我们需要安装zap库。使用go mod直接安装即可：

go get go.uber.org/zap

基本使用

Zap提供了两个核心结构体：Logger和SugaredLogger。其中，Logger是一个原始的、低级别的logger，SugaredLogger是一个缓存了一些字符串的logger，提供了类似Printf系列函数的语法糖。一般来说，我们可以使用SugaredLogger来实现日志处理。

与log包类似，SugaredLogger提供了多种方法来记录不同级别的日志，如Debug、Info、Warn、Error等。例如：

package main

import (
    "go.uber.org/zap"
)

func main() {
    logger, _ := zap.NewProduction()
    defer logger.Sync()

    logger.Debug("debug log")
    logger.Info("info log")
    logger.Warn("warn log")
    logger.Error("error log")
}

执行上述代码，可以在控制台看到类似以下的输出：

{"level":"info","ts":1631623041.776247,"msg":"info log"}
{"level":"warn","ts":1631623041.7762887,"msg":"warn log"}
{"level":"error","ts":1631623041.7763371,"msg":"error log"}

需要注意的是，在使用zap库时，我们需要手动关闭logger并flush未写入的日志，使用defer logger.Sync()实现即可。

配置

Zap提供了丰富的配置选项，可以帮助我们实现高级的日志处理功能。例如，我们可以通过配置选项来设置日志输出格式、输出位置、日志级别等。以下是一些常用的配置选项：

Level：设置日志级别。
Development：设置是否为开发模式。
Encoding：设置日志输出格式。
OutputPaths：设置日志输出的文件路径。
ErrorOutputPaths：设置日志错误输出的文件路径。
InitialFields：设置初始字段（如应用程序名称、版本号等）。

我们可以定义一个函数来设置zap的配置选项，如下所示：

package main

import (
    "fmt"

    "go.uber.org/zap"
    "go.uber.org/zap/zapcore"
)

func NewLogger() (*zap.SugaredLogger, error) {
    cfg := zap.Config{
        Level:       zap.NewAtomicLevelAt(zapcore.InfoLevel),
        Development: true,
        Encoding:    "json",
        OutputPaths: []string{"stdout", "app.log"},
        ErrorOutputPaths: []string{"stderr", "error.log"},
        InitialFields: map[string]interface{}{
            "appName": "myApp",
            "appVersion": "1.0.0",
        },
    }

    logger, err := cfg.Build()
    if err != nil {
        return nil, fmt.Errorf("build logger failed: %v", err)
    }
    defer logger.Sync()

    return logger.Sugar(), nil
}

func main() {
    logger, _ := NewLogger()

    logger.Debug("debug log")
    logger.Info("info log")
    logger.Warn("warn log")
    logger.Error("error log")
}

在NewLogger函数中，我们根据需要设置了各种配置选项，并通过cfg.Build()创建logger。其中，InitialFields选项用来设置应用程序名称和版本号。

日志分级

在Web应用程序中，各个业务模块中输出的日志信息可能是不同的。例如，我们可能需要输出HTTP请求信息、数据库操作信息等。为了便于查找和统计这些信息，我们可以为不同的业务模块设置不同的日志级别，从而实现分级日志处理。

通过zap可以使用logger.WithOptions()和logger.Named()方法来实现，其中WithOptions()可以设置各种选项，Named()可以为每个Logger设置一个名字。下面，我们以HTTP请求日志为例，说明如何实现分级日志处理。

package main

import (
    "bytes"
    "net/http"
    "time"

    "go.uber.org/zap"
)

func LogHTTP(logger *zap.SugaredLogger) func(http.Handler) http.Handler {
    return func(next http.Handler) http.Handler {
        return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
            startTime := time.Now()

            rw := ResponseWriter{w, http.StatusOK}
            next.ServeHTTP(&rw, r)

            var buf bytes.Buffer
            buf.WriteString(r.URL.Path)
            buf.WriteString(" - ")
            buf.WriteString(r.Method)
            buf.WriteString(" - ")
            buf.WriteString(r.RemoteAddr)
            buf.WriteString(" - ")
            buf.WriteString(time.Since(startTime).String())

            if rw.status >= http.StatusBadRequest {
                logger.Warn(buf.String())
            } else {
                logger.Info(buf.String())
            }
        })
    }
}

type ResponseWriter struct {
    http.ResponseWriter
    status int
}

func (rw *ResponseWriter) WriteHeader(code int) {
    rw.status = code
    rw.ResponseWriter.WriteHeader(code)
}

func main() {
    logger, _ := NewLogger()

    http.Handle("/", LogHTTP(logger)(http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        w.Write([]byte("Hello, Zap!"))
    })))

    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

在LogHTTP函数中，我们定义了一个中间件函数，用来包装处理HTTP请求的函数。函数中，我们输出了HTTP请求的URL、方法、客户端IP以及请求处理时间。根据HTTP请求的响应状态码，我们使用Warn或Info方法输出相应的日志信息。

通过http.Handle()注册中间件函数，即可实现在线日志输出功能。

日志文件分割和归档

在实际应用中，我们需要将日志信息输出到文件中，以便于后期查找和统计。同时，为了避免日志文件过大，我们需要将日志文件进行分割和归档。

Zap提供了一个rotatelogs库，可以实现这些功能。此外，我们还可以使用lumberjack库来实现日志分割和归档。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"

    "go.uber.org/zap"
    "go.uber.org/zap/zapcore"
    "gopkg.in/natefinch/lumberjack.v2"
)

var (
    defaultLoggerOnce sync.Once
    defaultLogger     *zap.Logger
)

func DefaultLogger() *zap.Logger {
    defaultLoggerOnce.Do(func() {
        writer := zapcore.NewMultiWriteSyncer(
            zapcore.AddSync(&lumberjack.Logger{
                Filename:   "./logs/app.log",
                MaxSize:    128,
                MaxBackups: 3,
                MaxAge:     7,
                Compress:   true,
            }),
            zapcore.AddSync(&lumberjack.Logger{
                Filename:   "./logs/error.log",
                MaxSize:    128,
                MaxBackups: 3,
                MaxAge:     7,
                Compress:   true,
            }),
            zapcore.AddSync(&rotatelogs.RotateLogs{
                BaseName:      "./logs/access.log",
                MaxAge:        time.Duration(7*24) * time.Hour,
                RotationTime:  time.Hour,
                LinkName:      "./logs/access.log",
                AtTime:        time.Now(),
                MaxBackups:    7,
                Compress:      true,
                LocalTime:     true,
                RotationCount: 0,
            }),
        )

        core := zapcore.NewCore(
            zapcore.NewJSONEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig()),
            writer,
            zap.NewAtomicLevelAt(zapcore.DebugLevel),
        )

        defaultLogger = zap.New(core)
    })

    return defaultLogger
}

func main() {
    logger := DefaultLogger()
    defer logger.Sync()

    logger.Debug("debug log")
    logger.Info("info log")
    logger.Warn("warn log")
    logger.Error("error log")
}

在上述代码中，我们使用lumberjack库来实现日志分割和归档。其中，我们分别设置了输出文件路径、最大文件大小、最大文件数量、文件最大生命周期、是否压缩等选项。另外，我们还使用了rotatelogs库，配置了日志轮转的选项，以及日志输出的格式和级别。

需要注意的是，使用zap库时日志文件处理的部分并不是第一方支持，第三方的方式可能并不好用，读者可以结合自己的实际情况来实现。

参考文献

[Uber Zap](https://github.com/uber-go/zap)
[Logging Best Practices in Go](https://www.slideshare.net/JohnnyBoursiquot/logging-best-practices-in-go)
[Logging to Files, Not to Stdout, in Go](https://www.linode.com/docs/guides/logging-to-files-with-go/)

今天关于《Golang学习之Web应用程序的日志处理》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！

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