【Go进阶】如何让你Go项目中日志清晰有趣-Zap日志库
本文先介绍了Go语言原生的日志库的使用,然后详细介绍了非常流行的Uber开源的zap日志库,同时介绍了如何搭配Lumberjack实现日志的切割和归档。
Zap日志库在Go语言项目中的使用
在许多Go语言项目中,我们需要一个好的日志记录器能够提供下面这些功能:
- 能够将事件记录到文件中,而不是应用程序控制台。
- 日志切割-能够根据文件大小、时间或间隔等来切割日志文件。
- 支持不同的日志级别。例如INFO,DEBUG,ERROR等。
- 能够打印基本信息,如调用文件/函数名和行号,日志时间等。
默认的Go Logger
在介绍Uber-go的zap包之前,让我们先看看Go语言提供的基本日志功能。Go语言提供的默认日志包是https://golang.org/pkg/log/。
实现Go Logger
实现一个Go语言中的日志记录器非常简单——创建一个新的日志文件,然后设置它为日志的输出位置。
设置Logger
我们可以像下面的代码一样设置日志记录器
func SetupLogger() {logFileLocation, _ := os.OpenFile("/Users/q1mi/test.log", os.O_CREATE|os.O_APPEND|os.O_RDWR, 0744)log.SetOutput(logFileLocation)
}
使用Logger
让我们来写一些虚拟的代码来使用这个日志记录器。
在当前的示例中,我们将建立一个到URL的HTTP连接,并将状态代码/错误记录到日志文件中。
func simpleHttpGet(url string) {resp, err := http.Get(url)if err != nil {log.Printf("Error fetching url %s : %s", url, err.Error())} else {log.Printf("Status Code for %s : %s", url, resp.Status)resp.Body.Close()}
}
Logger的运行
现在让我们执行上面的代码并查看日志记录器的运行情况。
func main() {SetupLogger()simpleHttpGet("www.google.com")simpleHttpGet("http://www.google.com")
}
当我们执行上面的代码,我们能看到一个test.log
文件被创建,下面的内容会被添加到这个日志文件中。
2019/05/24 01:14:13 Error fetching url www.google.com : Get www.google.com: unsupported protocol scheme ""
2019/05/24 01:14:14 Status Code for http://www.google.com : 200 OK
Go Logger的优势和劣势
优势
它最大的优点是使用非常简单。我们可以设置任何io.Writer
作为日志记录输出并向其发送要写入的日志。
劣势
- 仅限基本的日志级别
- 只有一个
Print
选项。不支持INFO
/DEBUG
等多个级别。
- 只有一个
- 对于错误日志,它有
Fatal
和Panic
- Fatal日志通过调用
os.Exit(1)
来结束程序 - Panic日志在写入日志消息之后抛出一个panic
- 但是它缺少一个ERROR日志级别,这个级别可以在不抛出panic或退出程序的情况下记录错误
- Fatal日志通过调用
- 缺乏日志格式化的能力——例如记录调用者的函数名和行号,格式化日期和时间格式。等等。
- 不提供日志切割的能力。
Uber-go Zap
Zap是非常快的、结构化的,分日志级别的Go日志库。
为什么选择Uber-go zap
- 它同时提供了结构化日志记录和printf风格的日志记录
- 它非常的快
根据Uber-go Zap的文档,它的性能比类似的结构化日志包更好——也比标准库更快。 以下是Zap发布的基准测试信息
记录一条消息和10个字段:
Package | Time | Time % to zap | Objects Allocated |
---|---|---|---|
⚡️ zap | 862 ns/op | +0% | 5 allocs/op |
⚡️ zap (sugared) | 1250 ns/op | +45% | 11 allocs/op |
zerolog | 4021 ns/op | +366% | 76 allocs/op |
go-kit | 4542 ns/op | +427% | 105 allocs/op |
apex/log | 26785 ns/op | +3007% | 115 allocs/op |
logrus | 29501 ns/op | +3322% | 125 allocs/op |
log15 | 29906 ns/op | +3369% | 122 allocs/op |
记录一个静态字符串,没有任何上下文或printf风格的模板:
Package | Time | Time % to zap | Objects Allocated |
---|---|---|---|
⚡️ zap | 118 ns/op | +0% | 0 allocs/op |
⚡️ zap (sugared) | 191 ns/op | +62% | 2 allocs/op |
zerolog | 93 ns/op | -21% | 0 allocs/op |
go-kit | 280 ns/op | +137% | 11 allocs/op |
standard library | 499 ns/op | +323% | 2 allocs/op |
apex/log | 1990 ns/op | +1586% | 10 allocs/op |
logrus | 3129 ns/op | +2552% | 24 allocs/op |
log15 | 3887 ns/op | +3194% | 23 allocs/op |
安装
运行下面的命令安装zap
go get -u go.uber.org/zap
配置Zap Logger
Zap提供了两种类型的日志记录器—Sugared Logger
和Logger
。
在性能很好但不是很关键的上下文中,使用SugaredLogger
。它比其他结构化日志记录包快4-10倍,并且支持结构化和printf风格的日志记录。
在每一微秒和每一次内存分配都很重要的上下文中,使用Logger
。它甚至比SugaredLogger
更快,内存分配次数也更少,但它只支持强类型的结构化日志记录。
Logger
- 通过调用
zap.NewProduction()
/zap.NewDevelopment()
或者zap.Example()
创建一个Logger。 - 上面的每一个函数都将创建一个logger。唯一的区别在于它将记录的信息不同。例如production logger默认记录调用函数信息、日期和时间等。
- 通过Logger调用Info/Error等。
- 默认情况下日志都会打印到应用程序的console界面。
var logger *zap.Loggerfunc main() {InitLogger()defer logger.Sync()simpleHttpGet("www.google.com")simpleHttpGet("http://www.google.com")
}func InitLogger() {logger, _ = zap.NewProduction()
}func simpleHttpGet(url string) {resp, err := http.Get(url)if err != nil {logger.Error("Error fetching url..",zap.String("url", url),zap.Error(err))} else {logger.Info("Success..",zap.String("statusCode", resp.Status),zap.String("url", url))resp.Body.Close()}
}
在上面的代码中,我们首先创建了一个Logger,然后使用Info/ Error等Logger方法记录消息。
日志记录器方法的语法是这样的:
func (log *Logger) MethodXXX(msg string, fields ...Field)
其中MethodXXX
是一个可变参数函数,可以是Info / Error/ Debug / Panic等。每个方法都接受一个消息字符串和任意数量的zapcore.Field
场参数。
每个zapcore.Field
其实就是一组键值对参数。
我们执行上面的代码会得到如下输出结果:
{"level":"error","ts":1572159218.912792,"caller":"zap_demo/temp.go:25","msg":"Error fetching url..","url":"www.sogo.com","error":"Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme \"\"","stacktrace":"main.simpleHttpGet\n\t/Users/q1mi/zap_demo/temp.go:25\nmain.main\n\t/Users/q1mi/zap_demo/temp.go:14\nruntime.main\n\t/usr/local/go/src/runtime/proc.go:203"}
{"level":"info","ts":1572159219.1227388,"caller":"zap_demo/temp.go:30","msg":"Success..","statusCode":"200 OK","url":"http://www.sogo.com"}
Sugared Logger
现在让我们使用Sugared Logger来实现相同的功能。
- 大部分的实现基本都相同。
- 惟一的区别是,我们通过调用主logger的
. Sugar()
方法来获取一个SugaredLogger
。 - 然后使用
SugaredLogger
以printf
格式记录语句
下面是修改过后使用SugaredLogger
代替Logger
的代码:
var sugarLogger *zap.SugaredLoggerfunc main() {InitLogger()defer sugarLogger.Sync()simpleHttpGet("www.google.com")simpleHttpGet("http://www.google.com")
}func InitLogger() {logger, _ := zap.NewProduction()sugarLogger = logger.Sugar()
}func simpleHttpGet(url string) {sugarLogger.Debugf("Trying to hit GET request for %s", url)resp, err := http.Get(url)if err != nil {sugarLogger.Errorf("Error fetching URL %s : Error = %s", url, err)} else {sugarLogger.Infof("Success! statusCode = %s for URL %s", resp.Status, url)resp.Body.Close()}
}
当你执行上面的代码会得到如下输出:
{"level":"error","ts":1572159149.923002,"caller":"logic/temp2.go:27","msg":"Error fetching URL www.sogo.com : Error = Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme \"\"","stacktrace":"main.simpleHttpGet\n\t/Users/q1mi/zap_demo/logic/temp2.go:27\nmain.main\n\t/Users/q1mi/zap_demo/logic/temp2.go:14\nruntime.main\n\t/usr/local/go/src/runtime/proc.go:203"}
{"level":"info","ts":1572159150.192585,"caller":"logic/temp2.go:29","msg":"Success! statusCode = 200 OK for URL http://www.sogo.com"}
你应该注意到的了,到目前为止这两个logger都打印输出JSON结构格式。
在本博客的后面部分,我们将更详细地讨论SugaredLogger,并了解如何进一步配置它。
定制logger
将日志写入文件而不是终端
我们要做的第一个更改是把日志写入文件,而不是打印到应用程序控制台。
- 我们将使用
zap.New(…)
方法来手动传递所有配置,而不是使用像zap.NewProduction()
这样的预置方法来创建logger。
func New(core zapcore.Core, options ...Option) *Logger
zapcore.Core
需要三个配置——Encoder
,WriteSyncer
,LogLevel
。
1.Encoder:编码器(如何写入日志)。我们将使用开箱即用的NewJSONEncoder()
,并使用预先设置的ProductionEncoderConfig()
。
zapcore.NewJSONEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())
2.WriterSyncer :指定日志将写到哪里去。我们使用zapcore.AddSync()
函数并且将打开的文件句柄传进去。
file, _ := os.Create("./test.log")writeSyncer := zapcore.AddSync(file)
3.Log Level:哪种级别的日志将被写入。
我们将修改上述部分中的Logger代码,并重写InitLogger()
方法。其余方法—main()
/SimpleHttpGet()
保持不变。
func InitLogger() {writeSyncer := getLogWriter()encoder := getEncoder()core := zapcore.NewCore(encoder, writeSyncer, zapcore.DebugLevel)logger := zap.New(core)sugarLogger = logger.Sugar()
}func getEncoder() zapcore.Encoder {return zapcore.NewJSONEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())
}func getLogWriter() zapcore.WriteSyncer {file, _ := os.Create("./test.log")return zapcore.AddSync(file)
}
当使用这些修改过的logger配置调用上述部分的main()
函数时,以下输出将打印在文件——test.log
中。
{"level":"debug","ts":1572160754.994731,"msg":"Trying to hit GET request for www.sogo.com"}
{"level":"error","ts":1572160754.994982,"msg":"Error fetching URL www.sogo.com : Error = Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme \"\""}
{"level":"debug","ts":1572160754.994996,"msg":"Trying to hit GET request for http://www.sogo.com"}
{"level":"info","ts":1572160757.3755069,"msg":"Success! statusCode = 200 OK for URL http://www.sogo.com"}
将JSON Encoder更改为普通的Log Encoder
现在,我们希望将编码器从JSON Encoder更改为普通Encoder。为此,我们需要将NewJSONEncoder()
更改为NewConsoleEncoder()
。
return zapcore.NewConsoleEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())
当使用这些修改过的logger配置调用上述部分的main()
函数时,以下输出将打印在文件——test.log
中。
1.572161051846623e+09 debug Trying to hit GET request for www.sogo.com
1.572161051846828e+09 error Error fetching URL www.sogo.com : Error = Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme ""
1.5721610518468401e+09 debug Trying to hit GET request for http://www.sogo.com
1.572161052068744e+09 info Success! statusCode = 200 OK for URL http://www.sogo.com
更改时间编码并添加调用者详细信息
鉴于我们对配置所做的更改,有下面两个问题:
- 时间是以非人类可读的方式展示,例如1.572161051846623e+09
- 调用方函数的详细信息没有显示在日志中
我们要做的第一件事是覆盖默认的ProductionConfig()
,并进行以下更改:
- 修改时间编码器
- 在日志文件中使用大写字母记录日志级别
func getEncoder() zapcore.Encoder {encoderConfig := zap.NewProductionEncoderConfig()encoderConfig.EncodeTime = zapcore.ISO8601TimeEncoderencoderConfig.EncodeLevel = zapcore.CapitalLevelEncoderreturn zapcore.NewConsoleEncoder(encoderConfig)
}
接下来,我们将修改zap logger代码,添加将调用函数信息记录到日志中的功能。为此,我们将在zap.New(..)
函数中添加一个Option
。
logger := zap.New(core, zap.AddCaller())
当使用这些修改过的logger配置调用上述部分的main()
函数时,以下输出将打印在文件——test.log
中。
2019-10-27T15:33:29.855+0800 DEBUG logic/temp2.go:47 Trying to hit GET request for www.sogo.com
2019-10-27T15:33:29.855+0800 ERROR logic/temp2.go:50 Error fetching URL www.sogo.com : Error = Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme ""
2019-10-27T15:33:29.856+0800 DEBUG logic/temp2.go:47 Trying to hit GET request for http://www.sogo.com
2019-10-27T15:33:30.125+0800 INFO logic/temp2.go:52 Success! statusCode = 200 OK for URL http://www.sogo.com
使用Lumberjack进行日志切割归档
这个日志程序中唯一缺少的就是日志切割归档功能。
Zap本身不支持切割归档日志文件
为了添加日志切割归档功能,我们将使用第三方库Lumberjack来实现。
安装
执行下面的命令安装Lumberjack
go get -u github.com/natefinch/lumberjack
zap logger中加入Lumberjack
要在zap中加入Lumberjack支持,我们需要修改WriteSyncer
代码。我们将按照下面的代码修改getLogWriter()
函数:
func getLogWriter() zapcore.WriteSyncer {lumberJackLogger := &lumberjack.Logger{Filename: "./test.log",MaxSize: 10,MaxBackups: 5,MaxAge: 30,Compress: false,}return zapcore.AddSync(lumberJackLogger)
}
Lumberjack Logger采用以下属性作为输入:
- Filename: 日志文件的位置
- MaxSize:在进行切割之前,日志文件的最大大小(以MB为单位)
- MaxBackups:保留旧文件的最大个数
- MaxAges:保留旧文件的最大天数
- Compress:是否压缩/归档旧文件
测试所有功能
最终,使用Zap/Lumberjack logger的完整示例代码如下:
package mainimport ("net/http""github.com/natefinch/lumberjack""go.uber.org/zap""go.uber.org/zap/zapcore"
)var sugarLogger *zap.SugaredLoggerfunc main() {InitLogger()defer sugarLogger.Sync()simpleHttpGet("www.sogo.com")simpleHttpGet("http://www.sogo.com")
}func InitLogger() {writeSyncer := getLogWriter()encoder := getEncoder()core := zapcore.NewCore(encoder, writeSyncer, zapcore.DebugLevel)logger := zap.New(core, zap.AddCaller())sugarLogger = logger.Sugar()
}func getEncoder() zapcore.Encoder {encoderConfig := zap.NewProductionEncoderConfig()encoderConfig.EncodeTime = zapcore.ISO8601TimeEncoderencoderConfig.EncodeLevel = zapcore.CapitalLevelEncoderreturn zapcore.NewConsoleEncoder(encoderConfig)
}func getLogWriter() zapcore.WriteSyncer {lumberJackLogger := &lumberjack.Logger{Filename: "./test.log",MaxSize: 1,MaxBackups: 5,MaxAge: 30,Compress: false,}return zapcore.AddSync(lumberJackLogger)
}func simpleHttpGet(url string) {sugarLogger.Debugf("Trying to hit GET request for %s", url)resp, err := http.Get(url)if err != nil {sugarLogger.Errorf("Error fetching URL %s : Error = %s", url, err)} else {sugarLogger.Infof("Success! statusCode = %s for URL %s", resp.Status, url)resp.Body.Close()}
}
执行上述代码,下面的内容会输出到文件——test.log中。
2019-10-27T15:50:32.944+0800 DEBUG logic/temp2.go:48 Trying to hit GET request for www.sogo.com
2019-10-27T15:50:32.944+0800 ERROR logic/temp2.go:51 Error fetching URL www.sogo.com : Error = Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme ""
2019-10-27T15:50:32.944+0800 DEBUG logic/temp2.go:48 Trying to hit GET request for http://www.sogo.com
2019-10-27T15:50:33.165+0800 INFO logic/temp2.go:53 Success! statusCode = 200 OK for URL http://www.sogo.com
同时,可以在main
函数中循环记录日志,测试日志文件是否会自动切割和归档(日志文件每1MB会切割并且在当前目录下最多保存5个备份)。
至此,我们总结了如何将Zap日志程序集成到Go应用程序项目中。
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