Django搭建个人博客：日志记录

上一章学习了自动化测试，很好，现在我们可以绞尽脑汁写出一份全面的测试，来保证代码永远健康了。

话虽如此，但是作为一个独立开发者很难写出真正全面的测试代码。这是因为用户在使用你的网站时可不会循规蹈矩，而是会以各种怪异的姿势浏览网页、上传数据。但这也不是坏事，用户就是天然的测试人员，他们会很可爱的帮你找出一大堆的bug，陪你度过难眠的夜晚（伴随着编程能力的提升）。

现在的问题是，开发者如何得知用户到底遇到了哪些问题？用户们大部分都与你素昧平生，分部在世界各地。更糟糕的是，部署在线上时由于配置了DEBUG = False，出错时并不会出现报错页面，连用户自己都不清楚到底是哪里有bug。

Django给你的答案：日志。

日志的组成

日志是指程序在运行过程中，对状态、时间、错误等的记录。即把运行过程中产生的信息输出或保存起来，供开发者查阅。

Django使用Python内置的logging模块处理日志。关于该模块的使用，Python文档里有非常详细的讨论。如果你从未用过，本文提供一个快速入门。

日志事件的信息流程如下：

image

这个图看不懂也没关系。以后你需要深度使用日志时，会回来仔细研究它的。

一份日志配置由Loggers、Handlers、Filters、Formatters四部分组成。

Loggers

Logger即记录器，是日志系统的入口。它有三个重要的工作：

• 向应用程序（也就是你的项目）公开几种方法，以便运行时记录消息
• 根据传递给Logger的消息的严重性，确定出需要处理的消息
• 将需要处理的消息传递给所有感兴趣的处理器（Handler）

每一条写入logger的消息都是一条日志记录。每一条日志记录也包含级别，代表对应消息的严重程度。常用的级别如下：

• DEBUG：排查故障时使用的低级别系统信息，通常开发时使用
• INFO：一般的系统信息，并不算问题
• WARNING：描述系统发生的小问题的信息，但通常不影响功能
• ERROR：描述系统发生的大问题的信息，可能会导致功能不正常
• CRITICAL：描述系统发生严重问题的信息，应用程序有崩溃风险

当logger处理一条消息时，会将自己的日志级别和这条消息的日志级别做对比。如果消息的级别匹配或者高于logger的日志级别，它就会被进一步处理；否则这条消息就会被忽略掉。

当logger确定了一条消息需要处理之后，会把它传给Handler。

Handlers

Handler即处理器，它的主要功能是决定如何处理logger中每一条消息，比如把消息输出到屏幕、文件或者Email中。

和logger一样，handler也有级别的概念。如果一条日志记录的级别不匹配或者低于handler的日志级别，则会被handler忽略。

一个logger可以有多个handler，每一个handler可以有不同的日志级别。这样就可以根据消息的重要性不同，来提供不同类型的输出。例如，你可以添加一个handler把ERROR和CRITICAL消息发到你的Email，再添加另一个 handler把所有的消息（包括ERROR和CRITICAL消息）保存到文件里。

Filters

Filter即过滤器。在日志记录从logger传到handler的过程中，使用Filter来做额外的控制。例如只允许某个特定来源的ERROR消息输出。

Filter还被用来在日志输出之前对日志记录做修改。例如当满足一定条件时，把日志记录从 ERROR 降到 WARNING 级别。

Filter在logger和handler中都可以添加；多个filter可以链接起来使用，来做多重过滤操作。

Formatters

Formatter即格式化器，主要功能是确定最终输出的形式和内容。

日志配置示例

说了这么多脑壳都说晕了，接下来看两个示例。

简单示例

在Django中可以通过字典的形式对整个项目的日志进行配置，配置的位置当然是在settings.py中了。一个简单的配置如下：

my_blog/settings.py

...
import os

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'handlers': {
        'file': {
            'level': 'DEBUG',
            'class': 'logging.FileHandler',
            'filename': os.path.join(BASE_DIR, 'logs/debug.log'),
        },
    },
    'loggers': {
        'django': {
            'handlers': ['file'],
            'level': 'DEBUG',
            'propagate': True,
        },
    },
}

字典中的version指明了配置的版本；disable_existing_loggers指明是否禁止默认配置的记录器。这两项通常不需要去改动，重点看下loggers和handlers的配置：

• 如前面说，一条消息首先传递给logger。Django中内置了几种记录器，比如这里用到的Django记录器，它会接收Django层次结构中的所有消息。然后我们定义了需要处理DEBUG以上级别的消息，并把这些消息传递给名叫file的处理器。'propagate': True意思是本记录器处理过的消息其他处理器也可以继续处理。
• 现在消息来到名叫file的handlers中了。这个处理器定义了消息处理级别仍然为DEBUG，在class中定义将消息输出到文件中去，文件地址为项目目录的logs/debug.log。
• 因为这里没有配置filters和formatters，因此会采用默认的设置。

需要注意的是日志的输出文件的目录logs/一定要提前创建好，并且确保项目拥有此目录的写入权限。

这个日志系统就配置好了！接下来运行项目，随便刷新几个页面看看debug.log中有没有写入消息：

logs/debug.log

(0.001) 
            SELECT name, type FROM sqlite_master
            WHERE type in ('table', 'view') AND NOT name='sqlite_sequence'
            ORDER BY name; args=None
(0.000) SELECT "django_migrations"."app", "django_migrations"."name" FROM "django_migrations"; args=()
...
...
...

debug.log文件中出现了一大堆冗长的信息，因为DEBUG级别会包含所有的数据库查询记录。

默认情况下，仅在调试模式下才会显示DEBUG级别的消息日志，部署在线上时只会将INFO或以上的信息进行记录。

再试试别的。把上面代码中记录器和处理器的日志级别都改为INFO：

LOGGING = {
    ...
    'handlers': {
        'file': {
            'level': 'INFO',
            ...
        },
    },
    'loggers': {
        'django': {
            'level': 'INFO',
            ...
        },
    },
}

再刷新几次界面，看看输出的内容：

"GET /article/article-list/ HTTP/1.1" 200 14438
"GET /article/article-detail/32/ HTTP/1.1" 200 33364
"GET /accounts/login/ HTTP/1.1" 200 7180
...

这次清爽多了，输出的主要是页面的拉取信息。

让我们再看看ERROR信息长什么样的。在地址栏输入一个不存在的文章详情页面地址：

http://127.0.0.1:8000/article/article-detail/9999/

很明显这会得到一个数据不存在的报错：

Internal Server Error: /article/article-detail/9999/
Traceback (most recent call last):
  File "E:\django_project\env\lib\site-packages\django\core\handlers\exception.py", line 34, in inner
    response = get_response(request)
    ...
article.models.ArticlePost.DoesNotExist: ArticlePost matching query does not exist.
"GET /article/article-detail/9999/ HTTP/1.1" 500 80792

ERROR日志输出了整个bug的回溯，和你在浏览器中的报错是完全一样的，这些信息就非常的有用了。基本上ERROR信息能够暴露出用户在使用你的网站过程中的大部分问题；也就是说每一个ERROR都是需要你去解决掉的。ERROR信息的错误码通常都是“500”，也就是服务器内部错误的代码。

不过仔细想想，似乎找不到对应的资源在很多时候并不是bug，而是用户在输入url时自己犯了错误。所以我们把文章详情视图的ArticlePost.objects.get(id=id)改成get_object_or_404(ArticlePost, id=id)试试：

article/views.py

...
from django.shortcuts import get_object_or_404

def article_detail(request, id):
    # 取出相应的文章
    # article = ArticlePost.objects.get(id=id)
    article = get_object_or_404(ArticlePost, id=id)

    ...

服务器重启后再次刷新一个不存在的页面，看看日志：

Not Found: /article/article-detail/9999/
"GET /article/article-detail/9999/ HTTP/1.1" 404 1780

现在它不是一条ERROR信息了，而是变为了WARNING，所以也没有了错误回溯（错误码也由 500 变成了 404）。这里就能看出这两个方法的重要区别了；在项目中到底选择哪个没有定论，还是以你的具体需求决定。

复杂示例

接下来再看一个复杂的日志配置：

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'verbose': {
            'format': '{levelname} {asctime} {module} {process:d} {thread:d} {message}',
            'style': '{',
        },
        'simple': {
            'format': '{levelname} {message}',
            'style': '{',
        },
    },
    'filters': {
        'require_debug_true': {
            '()': 'django.utils.log.RequireDebugTrue',
        },
    },
    'handlers': {
        'console': {
            'level': 'INFO',
            'filters': ['require_debug_true'],
            'class': 'logging.StreamHandler',
            'formatter': 'simple'
        },
        'mail_admins': {
            'level': 'ERROR',
            'class': 'django.utils.log.AdminEmailHandler',
            'formatter': 'verbose',
        },
        'file': {
            'level': 'WARNING',
            'class': 'logging.FileHandler',
            'filename': os.path.join(BASE_DIR, 'logs/debug.log'),
            'formatter': 'verbose',
        },
    },
    'loggers': {
        'django': {
            'handlers': ['console'],
            'propagate': True,
        },
        'django.request': {
            'handlers': ['file', 'mail_admins'],
            'level': 'WARNING',
            'propagate': False,
        },
    }
}

让我们来分解一下此配置。

配置中定义了两个格式化器：

• verbose：详细的格式化器，依次输出：消息级别、发生时间、抛出模块、进程ID、线程ID、提示信息
• simple：简要的格式化器，仅输出消息级别和提示信息

一个过滤器：

• require_debug_true：使用此过滤器的消息仅在调试时才会生效

三个处理器：

• console：处理INFO以上级别消息，输出简要信息到命令行中；此处理器仅在调试模式生效
• mail_admins：处理ERROR以上级别消息，输出详细信息到Email中
• file：处理WARNING以上级别消息，输出详细信息到文件中

两个记录器：

• django：将django产生的所有消息转交给console处理器
• django.request：将网络请求相关消息转交给file、mail_admins这两个处理器。注意这里的'propagate': False使得此记录器处理过的消息就不再让django记录器再次处理了

读者可以尝试制造不同级别的消息，看看日志系统是否正常工作。当然最重要的，跟Email有关的配置一定要事先把Email给设置好，即下面的内容填成你的：

# SMTP服务器
EMAIL_HOST = 'your smtp'
# 邮箱名
EMAIL_HOST_USER = 'your email'
# 邮箱密码
EMAIL_HOST_PASSWORD = 'your password'
# 发送邮件的端口
EMAIL_PORT = 25
# 是否使用 TLS
EMAIL_USE_TLS = True
# 默认的发件人
DEFAULT_FROM_EMAIL = 'your email'

日志分割

现在我们已经可以愉快的记录日志了，接下来一个问题是如何去分割日志？假设你的网站能够有幸运行十年时间，如果不间断的往同一个文件中写日志信息，最终它会变成一个拖垮服务器的庞然大物。

最好是日志能够按自然天进行记录和分割。好在这个问题也不需要你去费脑筋，Python帮你搞定了。

只需要把处理器稍稍改一下：

my_blog/settings.py

...
LOGGING = {
    ...
    'handlers': {
        ...
        'file': {
            ...
            # 注释掉 class
            # 'class': 'logging.FileHandler',
            
            #新增内容
            'class': 'logging.handlers.TimedRotatingFileHandler',
            'when': 'midnight',
            'backupCount': 30,
            
        },
    },
    ...
}

• TimedRotatingFileHandler：Python内置的随时间分割日志文件的模块
• when：分割时间为凌晨
• backupCount：日志文件保存日期为30天

接下来把系统时间往后调一天，然后重新启动服务器：

python manage.py runserver --noreload

注意这次启动有点不一样，后面有个--noreload后缀。这是因为通常Django的调试服务器运行时会顺带启动重载器，所以每当重载器检测到代码有变化后，会自动重启服务器，相当的方便。但问题是分割文件与重载器同时操作日志文件会产生冲突，因此这里一定要用--noreload暂时将重载器禁止掉。

然后就可以愉快的刷几条消息到文件中啦。你会发现老日志已经更名为debug.log.2019-07-17了，而刚刷的新消息则保存在debug.log中。

除了上面介绍的TimedRotatingFileHandler，Python还提供了一个按照文件大小分割的RotatingFileHandler。有兴趣的看Python官方文档

自定义日志

内置配置实际上已经能够满足90%以上的日志需求了，但总有时候你想在一些奇怪的地方进行记录，这就需要你自己在代码中插入自定义的日志记录代码了。

自定义日志用起来也是相当方便的：

from my_blog.settings import LOGGING
import logging

logging.config.dictConfig(LOGGING)
logger = logging.getLogger('django.request')

def whatever(request):
    # do something
    logger.warning('Something went wrong!')
    # do something else

导入刚才写的日志框架并将django.request配置到logger对象中。然后你就可以在任何地方安插任何级别的消息了。消息内容可以用字符串的格式化方法（str.format()），玩出各种花样。

关于日志的入门介绍就到此为止了，想深入学习的读者请继续阅读本文的参考文章：

• Django logging
• Python 3 logging

总结

和上章类似，本章的内容也是概念偏多，希望读者尽可能去理解，最起码要囫囵吞枣的把日志成功移植到你的项目中去。获取一份好的日志，有时候远比开发一个无关紧要的新功能更重要。

比较起来博主认为对博客项目来说，日志比测试还重要，毕竟用户的使用体验是最佳的实践。

但请不要误会我的意思。测试和日志就像两兄弟，测试解决开发中的问题，日志解决维护中的问题。有机的结合起来，你的项目才能够长期稳定健康。

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