开源日志库Logger的剖析

作者: JerryloveEmily | 来源:发表于2016-09-09 15:03 被阅读2566次

    上一篇介绍了开源日志库Logger的使用,今天主要来分析Logger实现的原理。


    库的整体架构图

    Logger库框架类图

    详细剖析

    我们从使用的角度来对Logger库抽茧剥丝:

    String userName = "Jerry";
    Logger.i(userName);
    

    看看Logger.i()这个方法:

    public static void i(String message, Object... args) {      
        printer.i(message, args);
    }
    

    还有个可变参数,来看看printer.i(message, args)是啥:

    public Interface Printer{
        void i(String message, Object... args);
    }
    

    是个接口,那我们就要找到这个接口的实现类,找到printer对象在Logger类中声明的地方:

    private static Printer printer = new LoggerPrinter();
    

    实现类是LoggerPrinter,而且这还是个静态的成员变量,这个静态是有用处的,后面会讲到,那就继续跟踪LoggerPrinter类的i(String message, Object... args)方法的实现:

    @Override public void i(String message, Object... args) {  
        log(INFO, null, message, args);
    }
    /** 
    * This method is synchronized in order to avoid messy of logs' order. 
    */
    private synchronized void log(int priority, Throwable throwable, String msg, Object... args) {
        // 判断当前设置的日志级别,为NONE则不打印日志  
        if (settings.getLogLevel() == LogLevel.NONE) {    
            return;  
        }
        // 获取tag
        String tag = getTag(); 
        // 创建打印的消息
        String message = createMessage(msg, args);      
        // 打印
        log(priority, tag, message, throwable);
    }
    
    public enum LogLevel {  
        /**   
        * Prints all logs   
        */  
        FULL,  
        /**   
        * No log will be printed   
        */  
        NONE
    }
    
    
    • 首先,log方法是一个线程安全的同步方法,为了防止日志打印时候顺序的错乱,在多线程环境下,这是非常有必要的。
    • 其次,判断日志配置的打印级别,FULL打印全部日志,NONE不打印日志。
    • 再来,getTag():
    private final ThreadLocal<String> localTag = new ThreadLocal<>();
    /** 
    * @return the appropriate tag based on local or global */
    private String getTag() {  
        // 从ThreadLocal<String> localTag里获取本地一个缓存的tag
        String tag = localTag.get();  
        if (tag != null) {    
            localTag.remove();    
            return tag;  
        }  
        return this.tag;
    }
    

    这个方法是获取本地或者全局的tag值,当localTag中有tag的时候就返回出去,并且清空localTag的值,关于ThreadLocal还不是很清楚的可以参考主席的文章:http://blog.csdn.net/singwhatiwanna/article/details/48350919

    • 接着,createMessage方法:
    private String createMessage(String message, Object... args) { 
        return args == null || args.length == 0 ? message : String.format(message, args);
    }
    

    这里就很清楚了,为什么我们用Logger.i(message, args)的时候没有写args,也就是null,也可以打印,而且是直接打印的message消息的原因。同样博主上一篇文章也提到了:

    Logger.i("博主今年才%d,英文名是%s", 16, "Jerry");
    

    像这样的可以拼接不同格式的数据的打印日志,原来实现的方式是用String.format方法,这个想必小伙伴们在开发Android应用的时候String.xml里的动态字符占位符用的也不少,应该很容易理解这个format方法的用法。

    • 重头戏,我们把tag,打印级别,打印的消息处理好了,接下来该打印出来了:
    @Override public synchronized void log(int priority, String tag, String message, Throwable throwable) {
        // 同样判断一次库配置的打印开关,为NONE则不打印日志
        if (settings.getLogLevel() == LogLevel.NONE) {    
            return;  
        }
        // 异常和消息不为空的时候,获取异常的原因转换成字符串后拼接到打印的消息中  
        if (throwable != null && message != null) {    
            message += " : " + Helper.getStackTraceString(throwable);  
        }  
        if (throwable != null && message == null) {    
            message = Helper.getStackTraceString(throwable);  
        }  
        if (message == null) {    
            message = "No message/exception is set";  
        }  
        // 获取方法数
        int methodCount = getMethodCount(); 
        // 判断消息是否为空 
        if (Helper.isEmpty(message)) {    
            message = "Empty/NULL log message";  
        }  
        // 打印日志体的上边界
        logTopBorder(priority, tag);
        // 打印日志体的头部内容  
        logHeaderContent(priority, tag, methodCount);  
        //get bytes of message with system's default charset (which is UTF-8 for Android)  
        byte[] bytes = message.getBytes();  
        int length = bytes.length;  
        // 消息字节长度小于等于4000
        if (length <= CHUNK_SIZE) {    
            if (methodCount > 0) {  
                // 方法数大于0,打印出分割线    
                logDivider(priority, tag);    
            }    
            // 打印消息内容
            logContent(priority, tag, message);
            // 打印日志体底部边界
            logBottomBorder(priority, tag);    
            return;  
        }  
        if (methodCount > 0) {    
            logDivider(priority, tag);  
        }  
        for (int i = 0; i < length; i += CHUNK_SIZE) {    
            int count = Math.min(length - i, CHUNK_SIZE);
            //create a new String with system's default charset (which is UTF-8 for Android)    
            logContent(priority, tag, new String(bytes, i, count));  
        }  
        logBottomBorder(priority, tag);
    }
    

    我们重点来看看logHeaderContent方法和logContent方法:

    @SuppressWarnings("StringBufferReplaceableByString")
    private void logHeaderContent(int logType, String tag, int methodCount) {  
      // 获取当前线程堆栈跟踪元素数组
      //(里面存储了虚拟机调用的方法的一些信息:方法名、类名、调用此方法在文件中的行数)
      // 这也是这个库的 “核心”
      StackTraceElement[] trace = Thread.currentThread().getStackTrace();
      // 判断库的配置是否显示线程信息  
      if (settings.isShowThreadInfo()) {
          // 获取当前线程的名称,并且打印出来,然后打印分割线    
          logChunk(logType, tag, HORIZONTAL_DOUBLE_LINE + "Thread: " + Thread.currentThread().getName());    logDivider(logType, tag);  
      }  
      String level = "";  
      // 获取追踪栈的方法起始位置
      int stackOffset = getStackOffset(trace) + settings.getMethodOffset();  
      //corresponding method count with the current stack may exceeds the stack trace. Trims the count  
      // 打印追踪的方法数超过了当前线程能够追踪的方法数,总的追踪方法数扣除偏移量(从调用日志的起算扣除的方法数),就是需要打印的方法数量
      if (methodCount + stackOffset > trace.length) {    
          methodCount = trace.length - stackOffset - 1;  
      }  
      for (int i = methodCount; i > 0; i--) {   
          int stackIndex = i + stackOffset;    
          if (stackIndex >= trace.length) {      
              continue;    
          }    
          // 拼接方法堆栈调用路径追踪字符串
          StringBuilder builder = new StringBuilder(); 
          builder.append("║ ")        
          .append(level)     
          .append(getSimpleClassName(trace[stackIndex].getClassName()))  // 追踪到的类名
          .append(".") 
          .append(trace[stackIndex].getMethodName())  // 追踪到的方法名      
          .append(" ")        
          .append(" (")       
          .append(trace[stackIndex].getFileName()) // 方法所在的文件名
          .append(":")        
          .append(trace[stackIndex].getLineNumber())  // 在文件中的行号      
          .append(")");    
          level += "   ";    
          // 打印出头部信息
          logChunk(logType, tag, builder.toString()); 
      }
    }
    
    方法部分的拼接效果

    接下来看logContent方法:

    private void logContent(int logType, String tag, String chunk) {  
        // 这个作用就是获取换行符数组,getProperty方法获取的就是"\n"的意思
        String[] lines = chunk.split(System.getProperty("line.separator"));  
        for (String line : lines) {    
            // 打印出包含换行符的内容
            logChunk(logType, tag, HORIZONTAL_DOUBLE_LINE + " " + line);  
        }
    }
    

    如上图来说内容是字符串数组,本身里面是没用换行符的,所以不需要换行,打印出来的效果就是一行,但是json、xml这样的格式是有换行符的,所以打印呈现出来的效果就是:


    漂亮的json显示格式

    上面说了大半天,都还没看到具体的打印是啥,现在来看看logChunk方法:

    private void logChunk(int logType, String tag, String chunk) {
        // 最后格式化下tag  
        String finalTag = formatTag(tag);  
        // 根据不同的日志打印类型,然后交给LogAdapter这个接口来打印
        switch (logType) {    
            case ERROR:      
                settings.getLogAdapter().e(finalTag, chunk);      
            break;    
            case INFO:      
                settings.getLogAdapter().i(finalTag, chunk);      
            break;    
            case VERBOSE:      
                settings.getLogAdapter().v(finalTag, chunk);      
            break;    
            case WARN:      
                settings.getLogAdapter().w(finalTag, chunk);      
            break;   
            case ASSERT:      
                settings.getLogAdapter().wtf(finalTag, chunk);      
            break;    
            case DEBUG:      
                // Fall through, log debug by default    
            default:            
                settings.getLogAdapter().d(finalTag, chunk);      
            break;  
        }
    }
    

    这个方法很简单,就是最后格式化tag,然后根据不同的日志类型把打印的工作交给LogAdapter接口来处理,我们来看看settings.getLogAdapter()这个方法(Settings.java文件):

    public LogAdapter getLogAdapter() {  
        if (logAdapter == null) {
            // 最终的实现类是AndroidLogAdapter
            logAdapter = new AndroidLogAdapter();  
        }  
        return logAdapter;
    }
    

    找到AndroidLogAdapter类:

    类的实现

    原来绕了一大圈,最终打印还是使用了:系统的Log。


    好了Logger日志框架的源码解析完了,有没有更清晰呢,也许小伙伴会说这个最终的日志打印,我不想用系统的Log,是不是可以换呢。这是自然的,看开篇的那种整体架构图,这个LogAdapter是个接口,只要实现这个接口,里面做你自己想要打印的方式,然后通过Settings 的logAdapter(LogAdapter logAdapter)方法设置进去就可以。

    以上就是博主分析一个开源库的思路,从使用的角度出发抽茧剥丝,基本上一个库的核心部分都能搞懂。画画整个框架的大概类图,对分析库非常有帮助,每一个轮子都有值得学习的地方,吸收了就是进步的开始,耐心的分析完一个库,还是非常有成就感的。


    感谢你耐心看完,以后博主还会继续努力分析其它轮子的。

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