Node.js 之 log4js 完全講解

前端外刊評論發表於2019-03-04
Node.js

這可能是外刊君推出的 Node.js 系列教程的第一篇。

log4js 是 Node.js 日誌處理中的數一數二的模組。比起console或者 TJ 的 debug 有其優勢，尤其針對投入生產的 Node.js 專案來說下面這些是不可少的：

  • 日誌分級
  • 日誌分類
  • 日誌落盤

本文將會給你一個 log4js 的全面介紹，讓你可以在專案中駕輕就熟的使用 log4js，開發除錯容易，線上更好地監控或排查問題。

牛刀小試

下面這三行程式碼為你展示了 log4js 最簡單的用法：

// file: simplest.js
var log4js = require(`log4js`);
var logger = log4js.getLogger();
logger.debug("Time:", new Date());複製程式碼

呼叫 .getLogger() 可以獲得 log4js 的 Logger 例項，這個例項的用法與 console 是一致的，可以呼叫.debug（也有 .info、.error 等方法）來輸出日誌。

執行 node simplest.js，輸出如下：

$node simplest.js
[2016-08-21 00:01:24.852] [DEBUG] [default] - Time: 2016-08-20T16:01:24.852Z複製程式碼

Time: 2016-08-20T16:01:24.852Z 是我們想要輸出的內容，前面的包含說明符 [2016-08-21 00:01:24.852] [DEBUG] [default] 後文再表。

使用起來是不是也很簡單，好了，在我們深入到 log4js 高階用法之前，我們先來熟悉一下幾個 log4js 中的概念。

Level

這個理解起來不難，就是日誌的分級。日誌有了分級，log4js 才能更好地為我們展示日誌（不同級別的日誌在控制檯中採用不同的顏色，比如 error 通常是紅色的），在生產可以有選擇的落盤日誌，比如避免一些屬於.debug才用的敏感資訊被洩露出來。

log4js 的日誌分為九個等級，各個級別的名字和權重如下：

{
  ALL: new Level(Number.MIN_VALUE, "ALL"),
  TRACE: new Level(5000, "TRACE"),
  DEBUG: new Level(10000, "DEBUG"),
  INFO: new Level(20000, "INFO"),
  WARN: new Level(30000, "WARN"),
  ERROR: new Level(40000, "ERROR"),
  FATAL: new Level(50000, "FATAL"),
  MARK: new Level(9007199254740992, "MARK"), // 2^53
  OFF: new Level(Number.MAX_VALUE, "OFF")
}複製程式碼

上個圖：

ALL OFF 這兩個等級並不會直接在業務程式碼中使用。剩下的七個即分別對應 Logger 例項的七個方法，.trace .debug .info ...。也就是說，你在呼叫這些方法的時候，就相當於為這些日誌定了級。因此，之前的 [2016-08-21 00:01:24.852] [DEBUG] [default] - Time: 2016-08-20T16:01:24.852Z 中的 DEBUG 既是這條日誌的級別。

型別

log4js 還有一個概念就是 category（型別），你可以設定一個 Logger 例項的型別，按照另外一個維度來區分日誌：

// file: set-catetory.js
var log4js = require(`log4js`);
var logger = log4js.getLogger(`example`);
logger.debug("Time:", new Date());複製程式碼

在通過 getLogger 獲取 Logger 例項時，唯一可以傳的一個引數就是 loggerCategory（如 `example`），通過這個引數來指定 Logger 例項屬於哪個類別。這與 TJ 的 debug 是一樣的：

var debug = require(`debug`)(`worker`);

setInterval(function(){
  debug(`doing some work`);
}, 1000);複製程式碼

在 debug 中 `worker`，同樣也是為日誌分類。好了，回來執行 node set-catetory.js：

[2016-08-21 01:16:00.212] [DEBUG] example - Time: 2016-08-20T17:16:00.212Z複製程式碼

與之前的 [2016-08-21 00:01:24.852] [DEBUG] [default] - Time: 2016-08-20T16:01:24.852Z 唯一不同的地方就在於，[default] 變成了 example。

那類別有什麼用呢，它比級別更為靈活，為日誌了提供了第二個區分的維度，例如，你可以為每個檔案設定不同的 category，比如在 set-catetory.js 中：

// file: set-catetory.js
var log4js = require(`log4js`);
var logger = log4js.getLogger(`set-catetory.js`);
logger.debug("Time:", new Date());複製程式碼

就可以從日誌 [2016-08-21 01:24:07.332] [DEBUG] set-catetory.js - Time: 2016-08-20T17:24:07.331Z 看出，這條日誌來自於 set-catetory.js 檔案。又或者針對不同的 node package 使用不同的 category，這樣可以區分日誌來源於哪個模組。

Appender

好了，現在日誌有了級別和類別，解決了日誌在入口處定級和分類問題，而在 log4js 中，日誌的出口問題（即日誌輸出到哪裡）就由 Appender 來解決。

預設 appender

下面是 log4js 內部預設的 appender 設定：

// log4js.js
defaultConfig = {
  appenders: [{
    type: "console"
  }]
}複製程式碼

可以看到，在沒有對 log4js 進行任何配置的時候，預設將日誌都輸出到了控制檯。

設定自己的 appender

我們可以通過log4js.configure來設定我們想要的 appender。

// file: custom-appender.js
var log4js = require(`log4js`);
log4js.configure({
  appenders: [{
    type: `file`,
    filename: `default.log`
  }]
})
var logger = log4js.getLogger(`custom-appender`);
logger.debug("Time:", new Date());複製程式碼

在上例中，我們將日誌輸出到了檔案中，執行程式碼，log4js 在當前目錄建立了一個名為 default.log 檔案，[2016-08-21 08:43:21.272] [DEBUG] custom-appender - Time: 2016-08-21T00:43:21.272Z 輸出到了該檔案中。

log4js 提供的 appender

Console 和 File 都是 log4js 提供的 appender，除此之外還有：

  • DateFile：日誌輸出到檔案，日誌檔案可以安特定的日期模式滾動，例如今天輸出到 default-2016-08-21.log，明天輸出到 default-2016-08-22.log；
  • SMTP：輸出日誌到郵件；
  • Mailgun：通過 Mailgun API 輸出日誌到 Mailgun；
  • levelFilter 可以通過 level 過濾；
  • 等等其他一些 appender，到這裡可以看到全部的列表。

過濾級別和類別

我們可以調整 appender 的配置，對日誌的級別和類別進行過濾：

// file: level-and-category.js
var log4js = require(`log4js`);
log4js.configure({
  appenders: [{
    type: `logLevelFilter`,
    level: `DEBUG`,
    category: `category1`,
    appender: {
      type: `file`,
      filename: `default.log`
    }
  }]
})
var logger1 = log4js.getLogger(`category1`);
var logger2 = log4js.getLogger(`category2`);
logger1.debug("Time:", new Date());
logger1.trace("Time:", new Date());
logger2.debug("Time:", new Date());複製程式碼

執行，在 default.log 中增加了一條日誌：

[2016-08-21 10:08:21.630] [DEBUG] category1 - Time: 2016-08-21T02:08:21.629Z複製程式碼

來看一下程式碼：

  • 使用 logLevelFilter 和 level 來對日誌的級別進行過濾，所有權重大於或者等於DEBUG的日誌將會輸出。這也是之前提到的日誌級別權重的意義；
  • 通過 category 來選擇要輸出日誌的類別，category2 下面的日誌被過濾掉了，該配置也接受一個陣列，例如 [`category1`, `category2`]，這樣配置兩個類別的日誌都將輸出到檔案中。

Layout

Layout 是 log4js 提供的高階功能，通過 layout 我們可以自定義每一條輸出日誌的格式。log4js 內建了四中型別的格式：

  • messagePassThrough：僅僅輸出日誌的內容；
  • basic：在日誌的內容前面會加上時間、日誌的級別和類別，通常日誌的預設 layout；
  • colored/coloured：在 basic 的基礎上給日誌加上顏色，appender Console 預設使用的就是這個 layout；
  • pattern：這是一種特殊型別，可以通過它來定義任何你想要的格式。

一個 pattern 的例子：

// file: layout-pattern.js
var log4js = require(`log4js`);
log4js.configure({
  appenders: [{
    type: `console`,
    layout: {
      type: `pattern`,
      pattern: `[%r] [%[%5.5p%]] - %m%n`
    }
  }]
})
var logger = log4js.getLogger(`layout-pattern`);
logger.debug("Time:", new Date());複製程式碼

%r %p $m $n 是 log4js 內建的包含說明符，可以藉此來輸出一些 meta 的資訊，更多細節，可以參考 log4js 的文件。

一張圖再來說明一下，Logger、Appender 和 Layout 的定位。

實戰：輸出 Node 應用的 ACCESS 日誌 access.log

為了方便查問題，在生產環境中往往會記錄應用請求進出的日誌。那使用 log4js 怎麼實現呢，直接上程式碼：

// file: server.js
var log4js = require(`log4js`);
var express = require(`express`);

log4js.configure({
 appenders: [{
   type: `DateFile`,
   filename: `access.log`,
   pattern: `-yyyy-MM-dd.log`,
   alwaysIncludePattern: true,
   category: `access`
 }]
});

var app = express();
app.use(log4js.connectLogger(log4js.getLogger(`access`), { level: log4js.levels.INFO }));
app.get(`/`, function(req,res) {
  res.send(`前端外刊評論`);
});
app.listen(5000);複製程式碼

看看我們做了哪些事情：

  • 配置了一個 appender，從日誌中選出類別為 access 的日誌，輸出到一個滾動的檔案中；
  • log4js.getLogger(`access`) 獲取一個類別為 access 的 Logger 例項，傳遞給 log4js.connectLogger 中介軟體，這個中介軟體收集訪問資訊，通過這個例項打出。

啟動伺服器，訪問 http://localhost:5000，你會發現目錄中多了一個名為 access.log-2016-08-21.log 的檔案，裡面有兩條日誌：

[2016-08-21 14:34:04.752] [INFO] access - ::1 - - "GET / HTTP/1.1" 200 18 "" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/52.0.2743.116 Safari/537.36"
[2016-08-21 14:34:05.002] [INFO] access - ::1 - - "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 404 24 "http://localhost:5000/" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/52.0.2743.116 Safari/537.36"複製程式碼

通過 log4js 日誌的分類和appender功能，我們把訪問日誌輸出到了一個滾動更新的檔案之中。

總結

本文為大家全面地介紹了 log4js 的用法，與 console 或者簡單的日誌工具相比，log4js 使用起來更復雜，當然功能更強大，適合生產級應用的使用。如果大家有興趣的話，請留言告訴外刊君，接下來可能為大家介紹如何在 Node 應用中做配置管理。

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