01、介紹
Golang 語言的標準庫中提供了一個簡單的 log 日志包，它不僅提供了很多函數，還定義了一個包含很多方法的類型 Logger。但是它也有缺點，比如不支持區分日志級別，不支持日志文件切割等。
02、函數
Golang 的 log 包主要提供了以下幾個具備輸出功能的函數：
func Fatal(v ...interface{})
func Fatalf(format string, v ...interface{})
func Fatalln(v ...interface{})
func Panic(v ...interface{})
func Panicf(format string, v ...interface{})
func Panicln(v ...interface{})
func Print(v ...interface{})
func Printf(format string, v ...interface{})
func Println(v ...interface{})
這些函數的使用方法和 fmt 包完全相同，通過查看源碼可以發現，Fatal[ln|f] 和 Panic[ln|f] 實際上是調用的 Print[ln|f]，而 Print[ln|f] 實際上是調用的 Output() 函數。
其中 Fatal[ln|f] 是調用 Print[ln|f] 之后，又調用了 os.Exit(1) 退出程序。
其中 Panic[ln|f] 是調用 Panic[ln|f] 之后，又調用了 panic() 函數，拋出一個恐慌。
所以，我們很有必要閱讀一下 Output() 函數的源碼。
函數 Output() 的源碼：
func (l *Logger) Output(calldepth int, s string) error {
now := time.Now() // get this early.
var file string
var line int
l.mu.Lock()
defer l.mu.Unlock()
if l.flag&(Lshortfile|Llongfile) != 0 {
// Release lock while getting caller info - it's expensive.
l.mu.Unlock()
var ok bool
_, file, line, ok = runtime.Caller(calldepth)
if !ok {
file = "???"
line = 0
}
l.mu.Lock()
}
l.buf = l.buf[:0]
l.formatHeader(&l.buf, now, file, line)
l.buf = append(l.buf, s...)
if len(s) == 0 || s[len(s)-1] != '\n' {
l.buf = append(l.buf, '\n')
}
_, err := l.out.Write(l.buf)
return err
}
通過閱讀 Output() 函數的源碼，可以發現使用互斥鎖來保證多個 goroutine 寫日志的安全，并且在調用 runtime.Caller() 函數之前，先釋放互斥鎖，獲取到信息后再加上互斥鎖來保證安全。
使用 formatHeader() 函數來格式化日志的信息，然后保存到 buf 中，然后再把日志信息追加到 buf 的末尾，然后再通過判斷，查看日志是否為空或末尾不是 \n，如果是就再把 \n 追加到 buf 的末尾，最后將日志信息輸出。
函數 Output() 的源碼也比較簡單，其中最值得注意的是 runtime.Caller() 函數，源碼如下：
func Caller(skip int) (pc uintptr, file string, line int, ok bool) {
rpc := make([]uintptr, 1)
n := callers(skip+1, rpc[:])
if n < 1 {
return
}
frame, _ := CallersFrames(rpc).Next()
return frame.PC, frame.File, frame.Line, frame.PC != 0
}
通過閱讀 runtime.Caller() 函數的源碼，可以發現它接收一個 int 類型的參數 skip，該參數表示跳過棧幀數，log 包中的輸出功能的函數，使用的默認值都是 2，原因是什么?
舉例說明，比如在 main 函數中調用 log.Print，方法調用棧為 main->log.Print->*Logger.Output->runtime.Caller，所以此時參數 skip 的值為 2，表示 main 函數中調用 log.Print 的源文件和代碼行號;
參數值為 1，表示 log.Print 函數中調用 *Logger.Output 的源文件和代碼行號;參數值為 0，表示 *Logger.Output 函數中調用 runtime.Caller 的源文件和代碼行號。
至此，我們發現 log 包的輸出功能的函數，全部都是把信息輸出到控制臺，那么該怎么將信息輸出到文件中呢?
函數 SetOutPut 就是用來設置輸出目標的，源碼如下：
func SetOutput(w io.Writer) {
std.mu.Lock()
defer std.mu.Unlock()
std.out = w
}
我們可以通過函數 os.OpenFile 來打開一個用于 I/O 的文件，返回值作為函數 SetOutput 的參數。
除此之外，讀者應該還發現了一個問題，輸出信息都是以日期和時間開頭，我們該怎么記錄更加豐富的信息呢?比如源文件和行號。
這就用到了函數 SetFlags，它可以設置輸出的格式，源碼如下：
func SetFlags(flag int) {
std.SetFlags(flag)
}
參數 flag 的值可以是以下任意常量：
const (
Ldate = 1 << iota // the date in the local time zone: 2009/01/23
Ltime // the time in the local time zone: 01:23:23
Lmicroseconds // microsecond resolution: 01:23:23.123123. assumes Ltime.
Llongfile // full file name and line number: /a/b/c/d.go:23
Lshortfile // final file name element and line number: d.go:23. overrides Llongfile
LUTC // if Ldate or Ltime is set, use UTC rather than the local time zone
Lmsgprefix // move the "prefix" from the beginning of the line to before the message
LstdFlags = Ldate | Ltime // initial values for the standard logger
)
其中 Ldate、Ltime 和 Lmicroseconds 分別表示日期、時間和微秒，需要注意的是，如果設置 Lmicroseconds，那么設置 Ltime，也不會生效。
其中 Llongfile 和 Lshortfile 分別代碼絕對路徑、源文件名、行號，和代碼相對路徑、源文件名、行號，需要注意的是，如果設置 Lshortfile，那么即使設置 Llongfile，也不會生效。
其中 LUTC 表示設置時區為 UTC 時區。
其中 LstdFlags 表示標準記錄器的初始值，包含日期和時間。
截止到現在，還缺少點東西，就是日志信息的前綴，比如我們需要區分日志信息為 DEBUG、INFO 和 ERROR。是的，我們還有一個函數 SetPrefix 可以實現此功能，源碼如下：
func SetPrefix(prefix string) {
std.SetPrefix(prefix)
}
函數 SetPrefix 接收一個 string 類型的參數，用來設置日志信息的前綴。
03、Logger
log 包定義了一個包含很多方法的類型 Logger。我們通過查看輸出功能的函數，發現它們都是調用 std.Output，std 是什么?我們查看 log 包的源碼。
type Logger struct {
mu sync.Mutex // ensures atomic writes; protects the following fields
prefix string // prefix on each line to identify the logger (but see Lmsgprefix)
flag int // properties
out io.Writer // destination for output
buf []byte // for accumulating text to write
}
func New(out io.Writer, prefix string, flag int) *Logger {
return &Logger{out: out, prefix: prefix, flag: flag}
}
var std = New(os.Stderr, "", LstdFlags)
通過閱讀源碼，我們發現 std 實際上是 Logger 類型的一個實例，Output 是 Logger 的一個方法。
std 通過 New 函數創建，參數分別是 os.Stderr、空字符串和 LstdFlags，分別表示標準錯誤輸出、空字符串前綴和日期時間。
Logger 類型的字段，注釋已經說明了，這里就不再贅述了。
自定義 Logger：
func main () {
logFile, err := os.OpenFile("error1.log", os.O_RDWR|os.O_CREATE|os.O_APPEND, 0755)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
defer logFile.Close()
logs := DefinesLogger(logFile, "", log.LstdFlags|log.Lshortfile)
logs.Debug("message")
logs.Debugf("%s", "content")
}
// 自定義 logger
type Logger struct {
definesLogger *log.Logger
}
type Level int8
const(
LevelDebug Level = iota
LevelInfo
LevelError
)
func (l Level) String() string {
switch l {
case LevelDebug:
return " [debug] "
case LevelInfo:
return " [info] "
case LevelError:
return " [error] "
}
return ""
}
func DefinesLogger(w io.Writer, prefix string, flag int) *Logger {
l := log.New(w, prefix, flag)
return &Logger{definesLogger: l}
}
func (l *Logger) Debug(v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelDebug, fmt.Sprint(v...))
}
func (l *Logger) Debugf(format string, v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelDebug, fmt.Sprintf(format, v...))
}
func (l *Logger) Info(v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelInfo, fmt.Sprint(v...))
}
func (l *Logger) Infof(format string, v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelInfo, fmt.Sprintf(format, v...))
}
func (l *Logger) Error(v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelError, fmt.Sprint(v...))
}
func (l *Logger) Errorf(format string, v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelError, fmt.Sprintf(format, v...))
}
04、總結
本文主要介紹 Golang 語言的標準庫中的 log 包，包括 log 包的函數和自定義類型 logger 的使用方法和一些細節上的注意事項。開篇也提到了，log 包不支持日志文件的切割，我們需要自己編碼去實現，或者使用三方庫，比如 lumberjack。在生產環境中，一般比較少用 log 包來記錄日志，通常會使用三方庫來記錄日志，比如 zap 和 logrus 等。
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