随着 systemd 成了主流的 init 系统，systemd 的功能也在不断的增加，比如对系统日志的管理。Systemd 设计的日志系统好处多多，这里笔者就不再赘述了，本文笔者主要介绍 systemd journal 收集日志的三种方式：
- 程序使用 libc 库中的 syslog() 函数输出的日志
- 使用 printf() 函数打印的日志
- 任何服务进程输出到 STDOUT/STDERR 的所有内容
说明：本文的演示环境为 ubuntu 16.04。
syslog()
该函数的声明如下：
#include <syslog.h> void syslog(int priority, const char *message, ... /* argument */);
创建下面的 C 语言代码，并保存到文件 clog.c 文件中：
#include <syslog.h> int main(int argc, char *argv[]) { syslog(LOG_NOTICE, "C Hello World"); return 0; }
用下面的命令编译程序：
$ gcc -Wall clog.c -o clog
然后执行编译好的 clog 程序，就可以从 journal -f 的输出中看到对应的日志：
这里笔者执行了三次 clog 程序，所以日志输出了三遍。
代码中的 LOG_NOTICE 代表日志的严重等级，我们可以使用下面定义好的等级：
#define LOG_EMERG 0 /* system is unusable */ #define LOG_ALERT 1 /* action must be taken immediately */ #define LOG_CRIT 2 /* critical conditions */ #define LOG_ERR 3 /* error conditions */ #define LOG_WARNING 4 /* warning conditions */ #define LOG_NOTICE 5 /* normal but significant condition */ #define LOG_INFO 6 /* informational */ #define LOG_DEBUG 7 /* debug-level messages */
下面尝试在 python 代码中做同样的事情，把下面的代码保存到文件 plog.py 中：
#！/usr/bin/evn python import syslog syslog.syslog('P Hello World')
然后执行下面的命令：
$ python plog.py
笔者同样执行了三遍，这次输出的是 python 代码中的日志。
我们还可以通过 journalctl -o json-pretty -f 命令查看 json 格式的日志：
printf()
journal 可以捕获服务进程往 STDOUT/STDERR 输出的所有内容，比如 C 语言中 print 函数打印的内容，Python 中 print 打印的内容，以及 Shell 脚本中 echo 打印的内容等等都可以被 journal 捕获到并加入到日志中。注意，只有以 service 的方式运行程序时，journal 才会捕获 STDOUT/STDERR 输出的内容。
创建下面的 C 语言代码，并保存到文件 printlog.c 文件中：
#include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { printf("C Print Hello World. "); return 0; }
用下面的命令编译程序：
$ gcc -Wall printlog.c -o printlog
配置一个简单的 service，先创建 一个配置文件 /lib/systemd/system/testlog.service，其内容如下：
[Unit] Description=test log [Service] ExecStart=/home/nick/projects/journaldemo/printlog [Install] WantedBy=multi-user.target
$ sudo systemctl daemon-reload $ sudo systemctl start testlog.service
Journal 会捕获 STDOUT/STDERR 输出的内容：
默认情况下，这样输出的日志等级为 LOG_INFO(6)，我们可以通过 json 格式的日志看到日志等级信息：
我们还可以在打印日志时指定日志的等级，比如在每行打印的内容前加上"<N>",N为需要指定的日志等级。看下面的 C 语言示例：
#include<stdio.h> #define PREFIX_NOTICE "<5>" int main(void){ printf(PREFIX_NOTICE "Hello World "); fprintf(stderr, "<3>Hello Error "); return 0; }
把上面的代码编译为 printlog 程序，再查看下日志，显示的就是我们自己设置的日志等级：
在 Python 中的用法如下：
#!/usr/bin/env python print '<5>Hello World'
在 bash 中的用法如下：
#!/bin/bash echo "<5>Hello World"
Systemd 日志库
Systemd 提供了原生的 C 语言库(systemd/sd-journal.h) 用于向 journal 输出日志(ubuntu 16.04 需要通过 sudo apt install libsystemd-dev 命令安装 libsystemd-dev 包)，相关函数的声明为：
#include <systemd/sd-journal.h> int sd_journal_print(int priority, const char *format, ...); int sd_journal_send(const char *format, ...);
把下面的示例代码会把日志发送给 journal：
#include <systemd/sd-journal.h> int main(int argc, char *argv[]) { sd_journal_print(LOG_NOTICE, "Hello World"); return 0; }
相比上文使用 print() 或者 syslog() 提交的日志，使用 sd_journal_print 可以直观的指定 LOG 等级、日志内容等等，另外输出的日志会包含执行代码的位置信息，例如执行到的函数，代码文件位置，代码具体行数，方便开发人员调试。
除了可以包含代码信息，也可以向提交的日志中加入自定义段包含更多自定义信息，配合 journalctl 工具，可以更方便的过滤日志，如下面的代码：
#include <systemd/sd-journal.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char *argv[]) { sd_journal_send("MESSAGE=Hello World!", "MESSAGE_ID=52fb62f99e2c49d89cfbf9d6de5e3555", "PRIORITY=5", "HOME=%s", getenv("HOME"), "TERM=%s", getenv("TERM"), "PAGE_SIZE=%li", sysconf(_SC_PAGESIZE), "N_CPUS=%li", sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN), NULL); return 0; }
我们在日志中添加了自定义的字段，并且可以通过 journalctl 过滤这些字段。
除了 systemd 提供的一套C语言库，目前其他个别语言也衍生了 systemd 的相关扩展，其中就包含了和 journald 相关的扩展。下面是段 python 的演示代码：
from systemd import journal journal.send('Hello world') journal.send('Hello, again, world', FIELD2='Greetings!', FIELD3='Guten tag')
在运行上面的代码前你需要先通过 pip 安装 python 的 systemd 模块(pip install systemd )，然后运行这段代码，你就可以从日志中看到它输出的信息了：
展开成 json 格式看下：
我们自定义的字段 FIELD2 和 FIELD3 也都输出到日志中了。
总结
本文介绍了常见的一些往 systemd journal 中写入日志的方式，了解这些日志的写入方式可以帮助我们更好的设计应用的日志输出，并有助于我们通过日志解决问题。