python的logging模块详解-filters,handlers,formatters,loggers | json配置(2)

经常运行的程序，通常都有日志记录的需求，我们可以通过日志记录程序的日常访问，也可以把一些错误、警告等信息记录下来。如果你的编程语言是python，那日志模块的logging模块对你的程序开发一定很有用。

通过 logging 模块存储各种格式的日志，主要用于输出运行日志，可以设置输出日志的等级、日志保存路径、日志文件回滚等，那这些能否用 print替代呢？

print这种方式对于简单脚本型程序有用，但是如果是复杂的系统，最好不要用。

• 1.首先，这些print是没用的输出，大量使用很有可能会被遗忘在代码里
• 2.再者，print 输出的所有信息都到了标准输出中，这将严重影响到你从标准输出中查看其它输出数据

再来看看使用logging的优势：

• 1.你可以控制消息的级别，过滤掉那些并不重要的消息。
• 2.你可决定输出到什么地方，以及怎么输出。有许多的重要性别级可供选择，debug、info、warning、error 以及 critical。通过赋予 logger 或者 handler 不同的级别，你就可以只输出错误消息到特定的记录文件中，或者在调试时只记录调试信息。

接下来对logging模块做个详细讲解。

1.logging的日志框架

logging主要包含四大组成部分，每部分对应功能不同：

1.Loggers: 可供程序直接调用的接口，app通过调用提供的api来记录日志

2.Handlers: 决定将日志记录分配至正确的目的地

3.Filters:对日志信息进行过滤， 提供更细粒度的日志是否输出的判断

4.Formatters: 制定最终记录打印的格式布局

1.1 loggers

loggers 就是程序可以直接调用的一个日志接口，可以直接向logger写入日志信息。logger并不是直接实例化使用的，而是通过logging.getLogger(name)来获取对象，事实上logger对象是单例模式，logging是多线程安全的，也就是无论程序中哪里需要打日志获取到的logger对象都是同一个。但是不幸的是logger并不支持多进程，这个在后面的章节再解释，并给出一些解决方案。

【注意】loggers对象是有父子关系的，当没有父logger对象时它的父对象是root，当拥有父对象时父子关系会被修正。举个例子，logging.getLogger("abc.xyz") 会创建两个logger对象，一个是abc父对象，一个是xyz子对象，同时abc没有父对象，所以它的父对象是root。但是实际上abc是一个占位对象（虚的日志对象），可以没有handler来处理日志。但是root不是占位对象，如果某一个日志对象打日志时，它的父对象会同时收到日志，所以有些使用者发现创建了一个logger对象时会打两遍日志，就是因为他创建的logger打了一遍日志，同时root对象也打了一遍日志。

1.2 handlers

Handlers 将logger发过来的信息进行准确地分配，送往正确的地方。举个栗子，送往控制台或者文件或者both或者其他地方(进程管道之类的)。它决定了每个日志的行为，是之后需要配置的重点区域。

每个Handler同样有一个日志级别，一个logger可以拥有多个handler也就是说logger可以根据不同的日志级别将日志传递给不同的handler。当然也可以相同的级别传递给多个handlers这就根据需求来灵活的设置了。

1.3 filters

Filters 提供了更细粒度的判断，来决定日志是否需要打印。原则上handler获得一个日志就必定会根据级别被统一处理，但是如果handler拥有一个Filter可以对日志进行额外的处理和判断。例如Filter能够对来自特定源的日志进行拦截or修改甚至修改其日志级别（修改后再进行级别判断）。

logger和handler都可以安装filter甚至可以安装多个filter串联起来。

1.4 formatters

Formatters 指定了最终某条记录打印的格式布局。Formatter会将传递来的信息拼接成一条具体的字符串，默认情况下Format只会将信息%(message)s直接打印出来。Format中有一些自带的LogRecord属性可以使用，如下表格:

一个Handler只能拥有一个Formatter 因此如果要实现多种格式的输出只能用多个Handler来实现。

2.日志级别

在记录日志时, 日志消息都会关联一个级别。

级别排序:CRITICAL > ERROR > WARNING > INFO > DEBUG

debug : 打印全部的日志,详细的信息,通常只出现在诊断问题上

info : 打印info,warning,error,critical级别的日志,确认一切按预期运行

warning : 打印warning,error,critical级别的日志,一个迹象表明,一些意想不到的事情发生了,或表明一些问题在不久的将来(例如。磁盘空间低”),这个软件还能按预期工作

error : 打印error,critical级别的日志,更严重的问题,软件没能执行一些功能

critical : 打印critical级别,一个严重的错误,这表明程序本身可能无法继续运行

如果需要显示低于某一级别级别的内容，可以引入NOTSET级别来显示。

日常使用中，注意以下：

3.基本使用

3.1 简单的将日志打印到屏幕

import logging 

logging.debug('this is debug message') 
logging.info('this is info message')
logging.warning('this is warning message')

# 打印结果：WARNING:root:this is warning message  

默认情况下，logging将日志打印到屏幕，日志级别为WARNING；
日志级别大小关系为：CRITICAL > ERROR > WARNING > INFO > DEBUG > NOTSET，当然也可以自己定义日志级别。

3.2 通过logging.basicConfig函数对日志的输出格式及方式做相关配置

import logging 

logging.basicConfig(level=logging.DEBUG, format='%(asctime)s - %(name)s - %(message)s')  
  
logging.debug('this is debug message')  
logging.info('this is info message')  
logging.warning('this is warning message')  

logging.basicConfig函数各参数:

filename: 指定日志文件名
filemode: 和file函数意义相同，指定日志文件的打开模式，'w'或'a'
format: 指定输出的格式和内容，format可以输出很多有用信息，如上例所示:
 %(levelno)s: 打印日志级别的数值
 %(levelname)s: 打印日志级别名称
 %(pathname)s: 打印当前执行程序的路径，其实就是sys.argv[0]
 %(filename)s: 打印当前执行程序名
 %(funcName)s: 打印日志的当前函数
 %(lineno)d: 打印日志的当前行号
 %(asctime)s: 打印日志的时间
 %(thread)d: 打印线程ID
 %(threadName)s: 打印线程名称
 %(process)d: 打印进程ID
 %(message)s: 打印日志信息
datefmt: 指定时间格式，同time.strftime()
level: 设置日志级别，默认为logging.WARNING
stream: 指定将日志的输出流，可以指定输出到sys.stderr,sys.stdout或者文件，默认输出到sys.stderr，当stream和filename同时指定时，stream被忽略

3.3 日志回滚

如果你用 FileHandler 写日志，文件的大小会随着时间推移而不断增大。最终有一天它会占满你所有的磁盘空间。为了避免这种情况出现，你可以在你的生成环境中使用 RotatingFileHandler 替代 FileHandler。

import logging
from logging.handlers import RotatingFileHandler
logger = logging.getLogger(__name__)
logger.setLevel(level = logging.INFO)
# 定义一个RotatingFileHandler，最多备份3个日志文件，每个日志文件最大1K
rHandler = RotatingFileHandler("log.txt",maxBytes = 1*1024,backupCount = 3)
rHandler.setLevel(logging.INFO)
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
rHandler.setFormatter(formatter)

console = logging.StreamHandler()
console.setLevel(logging.INFO)
console.setFormatter(formatter)

logger.addHandler(rHandler)
logger.addHandler(console)

logger.info("Start print log")
logger.debug("Do something")
logger.warning("Something maybe fail.")
logger.info("Finish")

4.使用logging配置

4.1 通过JSON加载日志配置

logging.json:

{
    "version":1,
    "disable_existing_loggers":false,
    "formatters":{
        "simple":{
            "format":"%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s"
        }
    },
    "handlers":{
        "console":{
            "class":"logging.StreamHandler",
            "level":"DEBUG",
            "formatter":"simple",
            "stream":"ext://sys.stdout"
        },
        "info_file_handler":{
            "class":"logging.handlers.RotatingFileHandler",
            "level":"INFO",
            "formatter":"simple",
            "filename":"info.log",
            "maxBytes":"10485760",
            "backupCount":20,
            "encoding":"utf8"
        },
        "error_file_handler":{
            "class":"logging.handlers.RotatingFileHandler",
            "level":"ERROR",
            "formatter":"simple",
            "filename":"errors.log",
            "maxBytes":10485760,
            "backupCount":20,
            "encoding":"utf8"
        }
    },
    "loggers":{
        "my_module":{
            "level":"ERROR",
            "handlers":["info_file_handler"],
            "propagate":"no"
        }
    },
    "root":{
        "level":"INFO",
        "handlers":["console","info_file_handler","error_file_handler"]
    }
}

通过JSON加载配置文件，然后通过logging.dictConfig配置logging，setup_logging.py

import json
import logging.config
import os

def setup_logging(default_path = "logging.json",default_level = logging.INFO,env_key = "LOG_CFG"):
    path = default_path
    value = os.getenv(env_key,None)
    if value:
        path = value
    if os.path.exists(path):
        with open(path,"r") as f:
            config = json.load(f)
            logging.config.dictConfig(config)
    else:
        logging.basicConfig(level = default_level)

def func():
    logging.info("start func")

    logging.info("exec func")

    logging.info("end func")

if __name__ == "__main__":
    setup_logging(default_path = "logging.json")
    func()

4.2 通过YAML文件配置

logging.yaml:

version: 1
disable_existing_loggers: False
formatters:
        simple:
            format: "%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s"
handlers:
    console:
            class: logging.StreamHandler
            level: DEBUG
            formatter: simple
            stream: ext://sys.stdout
    info_file_handler:
            class: logging.handlers.RotatingFileHandler
            level: INFO
            formatter: simple
            filename: info.log
            maxBytes: 10485760
            backupCount: 20
            encoding: utf8
    error_file_handler:
            class: logging.handlers.RotatingFileHandler
            level: ERROR
            formatter: simple
            filename: errors.log
            maxBytes: 10485760
            backupCount: 20
            encoding: utf8
loggers:
    my_module:
            level: ERROR
            handlers: [info_file_handler]
            propagate: no
root:
    level: INFO
    handlers: [console,info_file_handler,error_file_handler]

通过YAML加载配置文件，然后通过logging.dictConfig配置logging，setup_logging.py

import yaml
import logging.config
import os

def setup_logging(default_path = "logging.yaml",default_level = logging.INFO,env_key = "LOG_CFG"):
    path = default_path
    value = os.getenv(env_key,None)
    if value:
        path = value
    if os.path.exists(path):
        with open(path,"r") as f:
            config = yaml.load(f)
            logging.config.dictConfig(config)
    else:
        logging.basicConfig(level = default_level)

def func():
    logging.info("start func")

    logging.info("exec func")

    logging.info("end func")

if __name__ == "__main__":
    setup_logging(default_path = "logging.yaml")
    func()

接下来，你就可以在运行程序的时候调用setup_logging来启动日志记录了。它默认会读取logging.json或logging.yaml文件。你也可以设置环境变量LOG_CFG从指定的路径加载日志配置，例如：

LOG_CFG = my_logging.json
python my_server.py

如果你喜欢YAML：

LOG_CFG = my_logging.yaml
python my_server.py

注意：配置文件中“disable_existing_loggers” 参数设置为 False；如果不设置为False，创建了 logger，然后你又在加载日志配置文件之前就导入了模块。logging.fileConfig 与 logging.dictConfig 默认情况下会使得已经存在的 logger 失效。那么，这些配置信息就不会应用到你的 Logger 上。“disable_existing_loggers” = False解决了这个问题。

5.捕捉异常并使用traceback记录

出问题时记录下来是个好习惯，python中的traceback模块用于记录异常信息，我们可以在logger中记录下traceback

比如下面的例子：

try:
    open('/path/to/does/not/exist', 'rb')
except (SystemExit, KeyboardInterrupt):
    raise
except Exception, e:
    logger.error('Failed to open file', exc_info=True) 
# 也可以调用 logger.exception(msg, _args)，它等价于 logger.error(msg, exc_info=True, _args)。

结果为：

ERROR:__main__:Failed to open file  
Traceback (most recent call last):  
  File "example.py", line 6, in <module>  
    open('/path/to/does/not/exist', 'rb')  
IOError: [Errno 2] No such file or directory: '/path/to/does/not/exist'  

6.tips

6.1 使用__name__作为logger的名称

虽然不是非得将 logger 的名称设置为 name ，但是这样做会给我们带来诸多益处。在 python 中，变量 name 的名称就是当前模块的名称。比如，在模块 “foo.bar.my_module” 中调用 logger.getLogger(name) 等价于调用logger.getLogger(“foo.bar.my_module”) 。当你需要配置 logger 时，你可以配置到 “foo” 中，这样包 foo 中的所有模块都会使用相同的配置。当你在读日志文件的时候，你就能够明白消息到底来自于哪一个模块。

参考：
https://www.cnblogs.com/deeper/p/7404190.html