Golang標準日志庫提供的日志輸出方法有Print、Fatal、Panic等，沒有常見的Debug、Info、Error等日志級別，用起來不太順手。這篇文章就來手擼一個自己的日志庫，可以記錄不同級別的日志。

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其實對于追求簡單來說，Golang標準日志庫的三個輸出方法也夠用了，理解起來也很容易：

• Print用于記錄一個普通的程序日志，開發(fā)者想記點什么都可以。
• Fatal用于記錄一個導(dǎo)致程序崩潰的日志，并會退出程序。
• Panic用于記錄一個異常日志，并觸發(fā)panic。

不過對于用慣了Debug、Info、Error的人來說，還是有點不習(xí)慣；對于想更細致的區(qū)分日志級別的需求，標準日志庫還提供了一個通用的Output方法，開發(fā)者在要輸出的字符串中加入級別也是可以的，但總是有點別扭，不夠直接。

目前市面上也已經(jīng)有很多優(yōu)秀的三方日志庫，比如uber開源的zap，常見的還有zerolog、logrus等。不過我這里還是想自己手擼一個，因為大多數(shù)開源產(chǎn)品都不會完全貼合自己的需求，有很多自己用不上的功能，這會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，有沒有隱藏的坑也很難說，當然自己入坑的可能性也很大；再者看了官方日志庫的實現(xiàn)之后，感覺可以簡單封裝下即可實現(xiàn)自己想要的功能，能夠hold住。

初始需求

我這里的初始需求是：

• 將日志寫入磁盤文件，每個月一個文件夾，每個小時一個文件。
• 支持常見日志級別：Trace、Debug、Info、Warn、Error、Fatal，并且程序能夠設(shè)置日志級別。

我給這個日志庫取名為ylog，預(yù)期的使用方法如下：

ylog.SetLevel(LevelInfo)
ylog.Debug("I am a debug log.")
ylog.Info("I am a Info log.")

技術(shù)實現(xiàn)

類型定義

需要定義一個結(jié)構(gòu)體，保存日志級別、要寫入的文件等信息。

type FileLogger struct {
	lastHour int64
	file     *os.File
	Level    LogLevel
	mu       sync.Mutex
	iLogger  *log.Logger
	Path     string
}

來看一下這幾個參數(shù)：

lastHour 用來記錄創(chuàng)建日志文件時的小時數(shù)，如果小時變了，就要創(chuàng)建新的日志文件。

file 當前使用的日志文件。

Level 當前使用的日志級別。

mu 因為可能在不同的go routine中寫日志，需要一個互斥體保證日志文件不會重復(fù)創(chuàng)建。

iLogger 標準日志庫實例，因為這里是封裝了標準日志庫。

Path 日志輸出的最上層目錄，比如程序根目錄下的logs目錄，這里就保存一個字符串：logs。

日志級別

先把日志級別定義出來，這里日志級別其實是int類型，從0到5，級別不斷升高。

如果設(shè)置為ToInfo，則Info級別及比Info級別高的日志都能輸出。

type LogLevel int
const (
	LevelTrace LogLevel = iota
	LevelDebug
	LevelInfo
	LevelWarn
	LevelError
	LevelFatal
)

上文提到可以在Output方法的參數(shù)中加入日志級別，這里就通過封裝Output方法來實現(xiàn)不同級別的日志記錄方法。這里貼出其中一個方法，封裝的方式都一樣，就不全都貼出來了：

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...))
	}
}

輸出日志前做了三件事：

• 判斷日志級別，如果設(shè)置的日志級別小于等于當前輸出級別，則可以輸出。
• 確保日志文件已經(jīng)創(chuàng)建好，后邊會講如何確保。
• 將日志級別前插到日志字符串中。

然后調(diào)用標準庫的Output函數(shù)輸出日志，這里第一個參數(shù)是為了獲取到當前正在寫日志的程序文件名，傳入的是在程序調(diào)用棧中進行查找的深度值，這里用2就正好。

寫到文件

標準庫的log是支持輸出到多種目標的，只要實現(xiàn)了io.Write接口：

type Writer interface {
	Write(p []byte) (n int, err error)
}

因為文件對象也實現(xiàn)了這個接口，所以這里可以創(chuàng)建os.File的實例，并把它設(shè)置到內(nèi)嵌的標準日志庫實例，也就是設(shè)置到前邊創(chuàng)建的FileLogger中的iLogger中。這個操作在ensureFile方法中，看一下這個文件的實現(xiàn)：

func (l *FileLogger) ensureFile() (err error) {
	curTime := time.Now()
	curHour := getTimeHour(curTime)
	if atomic.LoadInt64(&l.lastHour) != curHour {
		return l.ensureFileSlow(curTime, curHour)
	}

	return
}

func (l *FileLogger) ensureFileSlow(curTime time.Time, curHour int64) (err error) {
	l.mu.Lock()
	defer l.mu.Unlock()
	if l.lastHour != curHour {
		defer atomic.StoreInt64(&l.lastHour, curHour)
		l.createFile(curTime, curHour)
	}
	return
}

func (l *FileLogger) createFile(curTime time.Time, curHour int64) (err error) {
	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)
	} else {
		_ = 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)
	}

	return
}

這里稍微有點復(fù)雜，基本邏輯是：如果文件實例不存在，則創(chuàng)建；如果需要創(chuàng)建新的文件，則先關(guān)閉舊的文件再創(chuàng)建新的文件。

這里使用了雙檢鎖的模式，避免了每次訪問都使用互斥鎖的開銷，同時考慮到Golang中對變量的讀寫也不是協(xié)程安全的，會出現(xiàn)同時讀寫的情況，所以使用了原子操作，寫法參考了sync.Once的源碼。

設(shè)置輸出到文件后，標準log庫的Output方法就會將日志輸出到這個文件了。

默認實現(xiàn)

經(jīng)過上邊一系列操作，這個FileLogger就可以使用了：

var logger = NewFileLogger(LevelInfo, "logs")
logger.Info("This is a info.")

不過和最初設(shè)想的用法有點差別： ylog.Info("xxxx")

這需要在ylog包中再定義一個名為Info的公開函數(shù)，可以在這個公開函數(shù)中調(diào)用一個默認創(chuàng)建的FileLogger實例，代碼是這樣的：

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...))
	}
}

注意這里沒有調(diào)用std的Trace方法，這是因為Output中的第一個參數(shù)，如果嵌套調(diào)用std.Trace，則多了一層，這個參數(shù)就得設(shè)置為3，但是自己創(chuàng)建實例調(diào)用Trace時這個參數(shù)需要為2，這就產(chǎn)生沖突了。

---

經(jīng)過以上這些操作，就可以實現(xiàn)預(yù)期的日志操作了：

ylog.SetLevel(LevelInfo)
ylog.Debug("I am a debug log.")
ylog.Info("I am a Info log.")

完整的程序已經(jīng)上傳到Github，歡迎訪問：https://github.com/bosima/ylog/tree/v1.0.2

下篇文章將繼續(xù)改造這個日志庫，支持輸出Json格式的日志，以及輸出日志到Kafka。

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