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[python]使用标准库logging实现多进程安全的日志模块

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前言

原本应用的日志是全部输出到os的stdout,也就是控制台输出。因其它团队要求也要保留日志文件,便于他们用其他工具统一采集,另一方面还要保留控制台输出,便于出问题的时候自己直接看pod日志。具体需求如下:

  • 日志支持同时控制台输出和文件输出
  • 控制台的输出级别可以高点,比如WARNING,个人这边的实际情况是WARNING或ERROR就能判断大部分问题。日志文件的输出级别设置为INFO,如果控制台日志找不到问题,可以具体看日志文件的内容。
  • 因为用到了多进程,所以写文件的时候要保证多进程安全,避免日志内容不会缺失。
  • 日志文件可以设置自动分割,避免长时间不清理导致硬盘存储资源浪费。
因为不允许随便使用第三方包,所以只能用标准库的logging。一开始想的方法比较挫——对文件加锁,但改来改去发现根本不能给别人review。翻python官方文档的时候发现logging库有个QueueHandler和QueueListener,简单试了下感觉逻辑还算清楚,遂简单整理了下代码。
示例代码

目录结构如下,main.py是入口脚本,logs目录和app.log将有程序运行时自动生成,主要日志功能放在pkg/log.py文件中。pkg/__init__.py为空文件,仅用于标识为python包。
  1. .
  2. ├── main.py
  3. ├── logs
  4. │   └── app.log
  5. └── pkg
  6.     ├── __init__.py
  7.     └── log.py
复制代码
pkg/log.py内容如下,主要提供logger已经配置好的日志对象,该对象先将日志记录到QueueHandler,然后QueueListener从队列中取日志,并分别输出到控制台和日志文件中。close_log_queue()方法将在主进程结束时调用。
  1. import logging
  2. from logging.handlers import TimedRotatingFileHandler, QueueHandler, QueueListener
  3. import sys
  4. import os
  5. # from queue import Queue
  6. from multiprocessing import Queue
  7. log_queue = Queue(-1)
  8. queue_listener = ""
  9. logdir = "logs"
  10. logfile = f"{logdir}/app.log"
  11. if not os.path.exists(logdir):
  12.     os.makedirs(logdir, exist_ok=True)
  13. def set_formatter():
  14.     """设置日志格式化器"""
  15.     fmt = "%(asctime)s | %(levelname)s | %(name)s | %(filename)s:%(lineno)d | %(funcName)s | %(message)s"
  16.     datefmt = "%Y-%m-%d %H:%M:%S"
  17.     return logging.Formatter(fmt, datefmt=datefmt)
  18. def set_queue_handler():
  19.     # 不要给QueueHandler重复设置formatter, 会引起重复嵌套
  20.     handler = QueueHandler(log_queue)
  21.     handler.setLevel(logging.INFO)
  22.     return handler
  23. def set_stream_handler(formatter: logging.Formatter):
  24.     # 输出到控制台的日志处理器
  25.     handler = logging.StreamHandler(sys.stdout)
  26.     handler.setLevel(logging.WARNING)
  27.     handler.setFormatter(formatter)
  28.     return handler
  29. def set_timed_rotating_file_handler(formatter: logging.Formatter):
  30.     # 输出到文件的日志处理器, 每天生成一个新文件, 最多保留10个文件
  31.     handler = TimedRotatingFileHandler(logfile, when="midnight", backupCount=10, encoding="utf-8")
  32.     handler.setLevel(logging.INFO)
  33.     handler.setFormatter(formatter)
  34.     return handler
  35. def close_log_queue():
  36.     # 关闭队列监听器
  37.     global queue_listener
  38.     if queue_listener:
  39.         queue_listener.stop()
  40. def get_logger(name: str = "mylogger", level: int = logging.INFO):
  41.     logger = logging.getLogger(name)
  42.     logger.setLevel(level)
  43.     formatter = set_formatter()
  44.     stream_handler = set_stream_handler(formatter)
  45.     file_handler = set_timed_rotating_file_handler(formatter)
  46.     queue_handler = set_queue_handler()
  47.     logger.addHandler(queue_handler)
  48.     global queue_listener
  49.     if not queue_listener:
  50.         queue_listener = QueueListener(log_queue, stream_handler, file_handler, respect_handler_level=True)
  51.         queue_listener.start()
  52.     return logger
  53. logger = get_logger()
  54. if __name__ == "__main__":
  55.     logger.info("test")
  56.     close_log_queue()
复制代码
main.py内容如下,主要是创建子进程调用logger,观察日志输出是否正常。
  1. from multiprocessing import Process
  2. from pkg.log import logger, close_log_queue
  3. import os
  4. class MyProcess(Process):
  5.     def __init__(self, delay):
  6.         self.delay = delay
  7.         super().__init__()
  8.     def run(self):
  9.         for i in range(self.delay):
  10.             logger.info(f"pid: {os.getpid()}, {i}")
  11. if __name__ == '__main__':
  12.     logger.info(f"main process pid: {os.getpid()}")
  13.     for i in range(10):
  14.         p = MyProcess(10000)
  15.         p.start()
  16.         p.join()
  17.     logger.info("main process end")
  18.     close_log_queue()
复制代码
执行输出大致如下所示:
  1. $ tail logs/app.log
  2. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:12 | run | pid: 7908, 1
  3. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:12 | run | pid: 7908, 2
  4. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:12 | run | pid: 7908, 3
  5. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:12 | run | pid: 7908, 4
  6. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:12 | run | pid: 7908, 5
  7. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:12 | run | pid: 7908, 6
  8. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:12 | run | pid: 7908, 7
  9. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:12 | run | pid: 7908, 8
  10. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:12 | run | pid: 7908, 9
  11. 2024-01-22 23:10:17 | INFO | mylogger | main.py:21 | <module> | main process end
复制代码
补充

logging还内置很多其它handler,比如按文件大小自动切割,日志通过HTTP请求输出,日志输出到syslog等,可按照自己需求进行定制。

来源:https://www.cnblogs.com/XY-Heruo/p/17981378
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