go.uber.org/zap

作者: JunChow520 | 来源:发表于2021-12-26 22:30 被阅读0次

参考资料

日志组件

日志组件对于计算资源的消耗十分巨大，会导致整个服务成本居高不下。
日志作为代码行为的记录，是程序执行逻辑和异常最直接的反馈。
日志中同样蕴含了大量有价值可以被挖掘的信息

日志需求

日志记录：将事件记录到文件而非控制台
日志切割：日志能按文件大小、时间、间隔等切割
日志级别：支持不同日志级别
日志答应：能打印基本信息，如调用文件、函数名称、行号、时间等

设计思路

输入数据应该被良好的组织且易于编码，同时需要具有高效的空间利用率。无论是formator方式还是key-value方式，本质上都是对输入数据的组织形式。格式化数据往往有利于后续分析和处理，比如JSON就是一种易用的日志格式。
日志能够具有不同级别，基本的日志级别种必不可少的如debug/info/warning/error/fatal。除了针对每条日志的级别，还需要日志组件的级别，用来屏蔽某些级别的日志。
组织日志的输出流，首先需要一个高效地编码器来格式化后，再将经过过滤的日志输出。
设计一套简单易用的接口，需要包含logger对象和config。

解决方案

uber-go/zap 高性能但不支持日志切割
natefinch/lumberjack 单独实现日志切割

uber-go/zap 支持不同日志级别打印信息但不支持日志分割，日志分割官方建议使用natefinch/lumberjack 包，结合这两个库来实现日志功能。

uber-go/zap

Zap是Uber开源的Go高性能日志库，其优势在于实时写结构化日志（Structured Logging）到文件具有很好的性能。结构化日志实际上是指不直接输出日志文本，才是采用JSON或其它编码方式使日志内容结构化，方便后续分析和查找，比如采用ELK(Elasticsearch Logstatash Kibana)。

日志输出中有两种方式字段和消息，字段用来结构化输出错误相关的上下文环境，消息简明扼要的阐述错误本身。Zap跟Logrus以及标准库中的log类似都提倡采用结构化的日志格式，而不是将所有消息放到消息体中。

安装包

$ go get -uv go.uber.org/zap
$ go get -uv github.com/natefinch/lumberjack

设计结构

核心库	描述
zapcore	定义低级接口（zap所依赖的核心接口），接口的实现和依赖分离以最大化降低代码之间的耦合度，可直接针对zapcore封装以便于二开。
zapgrpc	grpc logger的封装实现，便于grpc 用户添加log。
internal/bufferpool & buffer	buffer提供了append field功能，通过append将基础类型添加到buffer中，同时使用sync.Pool提供的对象池技术通过对象复用来减少内存分配。
internal/ztest & zaptest	zaptest warp提供了mock接口便于测试，zap代码整体单元测试覆盖到了98.9%。

核心库	描述
zapcore	Zap库的核心逻辑，包括`field`的管理、`level`的判断、`encode`编码日志、输出日志等。
logger	Zap库的接口层，包含`Log`对象`、`Level`对象、`Field`对象、`config`等基本对象
encoder	JSON等编码方式的实现
utils	工具库

日志记录器

Zap的基本用法是首先创建一个全局的Logger日志记录器实例，然后在需要使用的位置作为参数传入。
Zap自身提供了全局的Logger是zap.S()和zap.L()，
也可采用zap.ReplaceGlobals()将全局的Logger替换为客制化的Logger。

type Logger struct {
    core zapcore.Core

    development bool
    name        string
    errorOutput zapcore.WriteSyncer

    addCaller bool
    addStack  zapcore.LevelEnabler

    callerSkip int
}

Zap提供了两种类型的日志记录器：zap.Logger和zap.SugaredLogger

zap.Logger

zap.Logger 在每一微秒和每一次内存分配重要的上下文中使用，比zap.SugaredLogger更快，内存分配次数更少，但只支持强类型的结构化日志。

默认的zap.Logger日志记录器需要结构化标签，对每个标签需使用特定值类型的函数。

创建方式

func New(core zapcore.Core, options ...Option) *Logger
func NewNop() *Logger 
func NewProduction(options ...Option) (*Logger, error) 
func NewDevelopment(options ...Option) (*Logger, error)
func NewExample(options ...Option) *Logger

不同创建方式之间的区别在于记录的信息不同，例如zap.NewProduction()默认会及记录调用函数的信息以及日期时间等。

zap.NewExample()和zap.NewProduction()使用JSON格式输出
zap.Development()使用行的形式输出

zap.Example

logger := zap.NewExample()
logger.Info("message")   // {"level":"info","msg":"message"}
logger.Debug("message") // {"level":"debug","msg":"message"}
logger.Warn("message")   // {"level":"warn","msg":"message"}
logger.Error("message") // {"level":"error","msg":"message"}
logger.Panic("message") // {"level":"panic","msg":"message"} panic: message

zap.NewProduction

logger, err := zap.NewProduction()
if err != nil {
    log.Println(err)
}
logger.Info("message")  // {"level":"info","ts":1640526778.9686759,"caller":"test/main.go:63","msg":"message"}
logger.Debug("message") // 无
logger.Warn("message")  // {"level":"warn","ts":1640526778.9686759,"caller":"test/main.go:65","msg":"message"}
logger.Error("message") // {"level":"error","ts":1640526778.9686759,"caller":"test/main.go:66","msg":"message","stacktrace":"main.main\n\tF:/Go/project/test/main.go:66\nruntime.main\n\tF:/Go/root/src/runtime/proc.go:255"}
logger.Panic("message") // {"level":"panic","ts":1640526778.9686759,"caller":"test/main.go:67","msg":"message","stacktrace":"main.main\n\tF:/Go/project/test/main.go:67\nruntime.main\n\tF:/Go/root/src/runtime/proc.go:255"}

不记录调用级别消息
始终会将调用者添加到日志文件中
以时间戳格式打印日期
以小写形式打印级别名称
ERROR/DPANIC级别的记录会在堆栈中跟踪文件，WARN则不会。

zap.Development

logger, err := zap.NewDevelopment()
if err != nil {
    log.Println(err)
}
logger.Info("message")  // 2021-12-26T21:55:56.822+0800 INFO    test/main.go:63 message
logger.Debug("message") // 2021-12-26T21:55:56.848+0800 DEBUG   test/main.go:64 message
logger.Warn("message")  // 2021-12-26T21:55:56.848+0800 WARN    test/main.go:65 message
logger.Error("message") // 2021-12-26T21:55:56.848+0800 ERROR   test/main.go:66 message
logger.Panic("message") // 2021-12-26T21:55:56.848+0800 PANIC   test/main.go:67 message

从警告级别向上打印到堆栈中来追踪
始终打印包/文件/行（方法）
行尾会添加额外字段作为JSON字符串
以大写形式打印级别名称
以毫秒位单位打印ISO8601格式的时间戳

zap.New

若需定制日志记录器则需使用zap.New()手动传递自定义的配置来创建zap.Logger实例。

func New(core zapcore.Core, options ...Option) *Logger {
    if core == nil {
        return NewNop()
    }
    log := &Logger{
        core:        core,
        errorOutput: zapcore.Lock(os.Stderr),
        addStack:    zapcore.FatalLevel + 1,
    }
    return log.WithOptions(options...)
}

zapcore.Core

zapcore.Core定义低级接口（zap所依赖的核心接口），接口的实现和依赖分离以最大化降低代码之间的耦合度，可直接封装以便于二开。zapcore.Core是Zap库的核心逻辑，包括field的管理、level的判断、encode编码日志、输出日志等。

zapcore.Core需要三个配置，分别是Encoder、WriteSyncer、LogLevel

配置项	描述
Encoder	编码器，如何写入日志。
WriteSyncer	指定日志写到哪里
LogLevel	哪种级别的日志将被写入

例如：自定义日志记录器

使用ISO8601时间编码器
使用大写字母记录日志级别
采用单行打印而非JSON
采用文件存储而非屏幕输出

//获取编码器
func getEncoder() zapcore.Encoder {
    c := zap.NewProductionEncoderConfig()
    c.EncodeTime = zapcore.ISO8601TimeEncoder   //使用ISO8601时间编码器
    c.EncodeLevel = zapcore.CapitalLevelEncoder //使用大写字母记录日志级别
    e := zapcore.NewConsoleEncoder(c)           //打印更符合人类观察的方式
    return e
}

//日志保存位置
func getWriteSyncer(filename string) zapcore.WriteSyncer {
    fp, _ := os.Create(filename)
    return zapcore.AddSync(fp)
}

//自定义日志记录器
func Logger() *zap.Logger {
    filename := "./tmp/log/test.log"
    //创建日志内核实例
    encoder := getEncoder()                 //日志编码方式
    writeSyncer := getWriteSyncer(filename) //日志保存位置
    logLevel := zapcore.DebugLevel          //日志记录等级
    core := zapcore.NewCore(encoder, writeSyncer, logLevel)
    //创建日志记录器实例
    //zap.AddCaller() 添加将调用函数信息记录到日志中功能
    logger := zap.New(core, zap.AddCaller())
    //sugar := logger.Sugar()

    return logger
}

func main() {
    logger := Logger()
    logger.Info("message")
    logger.Debug("message")
    logger.Warn("message")
    logger.Error("message")
    logger.Panic("message")
}

2021-12-26T22:15:30.521+0800    INFO    test/main.go:88 message
2021-12-26T22:15:30.550+0800    DEBUG   test/main.go:89 message
2021-12-26T22:15:30.550+0800    WARN    test/main.go:90 message
2021-12-26T22:15:30.550+0800    ERROR   test/main.go:91 message
2021-12-26T22:15:30.550+0800    PANIC   test/main.go:92 message

zap.SugaredLogger

zap.SugaredLogger 适用于性能很好但不是关键的上下文中，比其它结构化日志记录包快4到10倍，支持结构化和printf风格的日志记录。zap.SugaredLogger基于printf分割的反射类型检测，提供更加简单的语法来添加混合类型的标签。

func (log *Logger) Sugar() *SugaredLogger

zap.Logger默认是不支持格式化输出的，要打印指定值必须采用采用诸如zap.String()、zap.Int()等封装方法，因此代码显得很冗长。

zap.SugaredLogger

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