Django筆記三十之log日誌記錄詳解

XHunter發表於2023-04-25

本文首發於公眾號：Hunter後端
原文連結：Django筆記三十之log日誌的記錄詳解

這一節介紹在 Django 系統裡使用 logging 記錄日誌

以下是一個簡單的 logging 模組示例，可以先預覽一下，接下來會詳細介紹各個模組的具體功能：

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'verbose': {
            'format': '%(levelname)s %(message)s',
        }
    },
    'handlers': {
        'file_1': {
            'level': 'INFO',
            'filename': '/Users/hunter/python/log_path/file_1.log',
            'formatter': 'verbose',
            'class': 'logging.FileHandler',
        },
        'file_2': {
            'level': 'INFO',
            'class': 'logging.FileHandler',
            'filename': '/Users/hunter/python/log_path/file_2.log',
            'formatter': 'verbose',
        },
        'custom_file': {
            'level': 'INFO',
            'class': 'logging.FileHandler',
            'filename': '/Users/hunter/python/log_path/custome_file.log',
            'formatter': 'verbose',
        }
    },
    'loggers': {
        '': {
            'handlers': ['file_1'],
            'level': 'INFO',
            'propagate': False,
        },
        'django': { 
            'handlers': ['file_2'],
            'level': 'INFO',
            'propagate': True,
        },
        'custom': {
            'handlers': ['custom_file'],
            'level': 'INFO',
            'propagate': False,
        }
    }
}

以下是本篇筆記全部內容：

模組總覽
Loggers
Handlers
Filters
Formatters
日誌記錄方式
logger 引數解析
handler 引數解析
1. RotatingFileHandler 配置
2. TimedRotatingFileHandler 配置
3. HttpHandler 基本配置
4. SMTPHandler 基本配置
5. AdminEmailHandler 基本配置
formatter 引數解析
指定 logger 輸出
日誌配置示例

1、模組總覽

在 Django 系統中，日誌的記錄也可以在 setting.py 中配置，key 為 logging，然後下面有幾個主要的模組：

loggers、handlers、filters、formatters

系統接收到日誌資訊後，進入 logger，然後根據指定的 handler 列表傳送到 handler 中

根據 handler 的處理方式，將資訊寫入檔案、傳送郵件或者其他方式

這些資訊可以經過 filter 進行進一步的過濾，根據 formatter 的資訊組織形式透過 handler 的處理方式進行處理

2、Loggers

Loggers 是學習日誌系統的一個切入點，每個 logger 都是一個命名的桶，處理的資訊可以作為日誌寫入到 logger 裡

每一個 logger 都可以被配置一個日誌等級，日誌等級描述了 logger 記錄的資訊的嚴重程度，python 定義瞭如下幾種日誌等級：

DEBUG：低的、基於除錯目的的系統資訊
INFO：一般系統訊息
WARNING：發生了小問題的資訊
ERROR：發生了大問題的資訊
CRITICAL：發生了嚴重的問題的資訊

每個被寫入 logger 的訊息都被稱為是一個 Log Record(日誌記錄)。

每個日誌記錄在被髮送到 logger 的時候都有一個日誌等級來表示資訊的嚴重程度
比如：

logger.info("xxx")

這些日誌記錄應該包含一些有用的、包含了問題產生原因的資訊

當一條訊息被髮送到 logger，訊息的等級會和 logger 的日誌等級做一個比較，只有當訊息的等級大於或等於 logger 的記錄等級時，訊息才會被當前 logger 進行更多的處理

如果這條訊息被 logger 接收，那麼它會被髮送到 Handlers

3、Handlers

我們可以理解 handler 是一個處理器，用來決定每天傳送到 logger 的資訊應該怎麼處理，也就是日誌的記錄形式

比如說寫入一個檔案，傳送郵件等

跟 Logger 一樣，handler也有一個日誌等級，只有當傳送到 handler 的日誌等級大於等於 handler 的日誌記錄時，handler 才會處理資訊

一個 Logger 可以有多個 handler 處理器，每個 handler 都可以有自己的日誌等級，因此可以根據資訊的重要程度來決定不同的輸出

比如你可以用一個 handler 把 ERROR 和 CRITICAL 等級的資訊轉發到服務頁面，另一個 handler 記錄所有的資訊到一個檔案，用作後續的分析

4、Filters

過濾器常被用來提供額外的控制，處理從 logger 到 handler 的日誌記錄

理論上來說，任何日誌訊息只要滿足了日誌等級的要求，都會被髮送到 handler 處理，如果加了一個 filter 過濾器，你可以在日誌處理上新增額外的標準

比如說你可以新增一個過濾器，只允許某個特定來源的 ERROR 等級的資訊被處理

filter 也可以用來修改訊息的嚴重等級，比如一些特定的條件被滿足的情況下，你可以將ERROR等級的日誌降級為 WARNING

在本篇筆記中，將不介紹 filter 的使用方法，因為能簡單就簡單一點，暫時不用那麼多配置

5、Formatters

格式化，一個日誌記錄需要被渲染成一個文字，formatter 提供了一些格式器的屬性，格式化器由一些 LogRecord 的屬性值組成，你也可以自己定義一個屬性

6、日誌記錄方式

當你配置了 loggers，handlers，filters 和 formatters 之後，你可以先獲取一個 logger 的例項，然後透過 logger 來記錄日誌

以下是使用示例：

import logging

logger = logging.getLogger(__name__)

def my_view(request):
    logger.info("this is a log")

這個在呼叫 my_view 的時候，系統就會記錄一條日誌

如果是其他等級的日誌記錄，則會是：

logger.debug()
logger.info()
logger.warning()
logger.error()
logger.critical()

以下是對日誌的記錄流程彙總一下：

當有一條日誌資訊需要被記錄，然後會被髮送到對應的 logger
然後 logger 根據指定的 handler 被髮送到對應的 handler 處理器
在 handler 中會根據日誌的等級或者定義的 filter 進行一定的過濾
最終將符合條件的日誌資訊根據 formatter 的格式定義，將最終形成的日誌資訊，進行 console 操作、記錄到檔案、或者傳送郵件等操作

在筆記開篇的 logging 示例中，日誌的配置在這個 dict 裡編寫的順序和訊息處理的順序是相反的

這裡沒有設定 filter 的操作，所以訊息的處理就是從 logger 到 handler 再到 formatter

我們手動在介面裡寫入一個日誌訊息，分別在 urls.py 和 views.py 裡如下定義：

# blog/urls.py
from django.urls.conf import path
from blog.views import time_view


urlpatterns = [
    path("curr_time", time_view),
]

# blog/views.py
import datetime
from django.http import HttpResponse

import logging

logger = logging.getLogger(__name__)

def time_view(request):
    now = datetime.datetime.now()
    html = "<h1>now: %s</h1>" % now
    logger.info("this is a log !")
    return HttpResponse(html)

啟動系統後，在瀏覽器中訪問 http://localhost:9898/blog/curr_time，可以看到定義的日誌目錄下已經寫入了資料：file_1.log 和 file_2.log

開啟這兩個日誌檔案，可以看到 loggers 下空字串指定的 logger 對應的處理器寫入的 file_1.log 寫入的內容如下：

INFO this is a log ! xxxx
INFO "GET /blog/curr_time HTTP/1.1" 200 40 xxxx

其中包含介面訪問資訊和我們在介面裡自定義的 'this is a log !' 資訊

在 file_2.log 中，則只有介面的訪問資訊：

INFO  200 40 xxxx

在例項化 logger 的時候，如果不指定 logger 的名稱，那麼則會預設寫入我們定義的空字串下的 logger

不指定 logger 名稱的意思即為，getLogger 的時候不指定 logger 的引數：

logger = logging.getLogger(__name__)

7、logger 引數解析

在這裡 loggers 裡設定兩個 key，一個為空字串，一個是 django。

我們可以理解 key 為 django' 這個 logger 是一個固定的值，會接收到所有來自系統的日誌資訊，比如一些介面的請求資訊，但是不包括使用者自定的 logger 輸出。

空字串這裡的 logger，可以接收到使用者自定義的 logger 輸出，也可以接收到一些介面的請求資訊，但是這個需要 propagate 的配置

在 loggers 的配置裡面：

    'loggers': {
        '': {
            'handlers': ['file_1'],
            'level': 'INFO',
            'propagate': False,
        },
        'django': {
            'handlers': ['file_2'],
            'level': 'INFO',
            'propagate': True,
        }
    }

有如下幾個引數：
handlers 是指定訊息處理器的，value 是一個列表，可以指定多個處理器，比如說一條訊息，你可以同時指定寫入檔案和傳送郵件，或者寫入不同的檔案

level 參數列示日誌的等級，這裡設定的是 INFO 等級，如果接收到的訊息的等級小於 INFO，那麼就會不處理，大於等於 INFO 才會被髮送到 handler 處理器中處理

propagate 引數意義可以理解為是否傳遞傳遞，在這兩個 logger 裡，如果 django 這個 logger 的 propagate 的值設為了 True，django 這個 logger 的訊息是可以向空字串設定的 logger 傳遞的

換句話說，django 接收到的所有訊息都會給空字串的 logger 再發一遍，使用它的 logger 再進行一遍處理，
如果 propagate 設為了 False，那麼空字串的 logger 僅能接收到使用者自定義的訊息

8、handler 引數解析

當一條訊息從 logger 被髮送到 handler，handlers 引數也可以定義多個，透過不同的 key 來區分

在每個 handler 下我們這裡設定了四個值：

level 設定了 handler 處理的日誌等級，只有當傳送過來的日誌的等級大於等於該等級時，這個 handler 才會處理

class 設定了日誌處理的方式，這裡我們的值為 logging.FileHandler，表示是檔案處理方式

此外還有比如 StreamHandler 輸出到 Stream 列印到標準輸出，還有 HttpHandler 透過HTTP 協議向伺服器傳送 log, 還有 SMTPHandler 會透過 email 傳送log

filename 指定輸出的日誌地址，前面我們的 class 定義為向檔案輸出，那麼這裡的 filename 就定義了輸出的檔案的地址

formatter 則是指定下一級日誌文字的輸出格式處理的 formatter

日誌檔案處理策略

對於日誌檔案，如果系統一直執行，那麼則會存在一個問題，那就是日誌檔案越來越大，這個對於系統的儲存和我們查詢日誌都是不合適的

因此接下來我們新增幾個引數用來制定日誌檔案的處理策略

maxBytes，這個定義了一個日誌檔案最大的位元組數，如果寫滿了就會新開一個檔案繼續寫而不是繼續在原有檔案繼續增加內容

如果我們需要設定一個檔案最大為5M，就可以設為 5 * 1024 * 1024

backupCount，最大的日誌檔案數量，當檔案的個數超出了我們定義的，則會刪除最早的日誌檔案，只保留 backupCount 個日誌檔案

但是使用上面這兩個引數的話，class 的值就得換成 logging.handlers.RotatingFileHandler

接下來介紹幾種 handler 的資訊處理方式

1.RotatingFileHandler 配置

rotate 的是定期調換位子，輪換的意思

RotatingFileHandler 的作用是根據檔案的大小決定是否寫入新檔案，以下是一個示例：

        'custom_file': {
            'level': 'INFO',
            'filename': '/home/hunter/python/log_path/custom.log',
            'class': 'logging.handlers.RotatingFileHandler',
            'formatter': 'verbose',
            'maxBytes': 5 * 1024 * 1024,
            'backupCount': 10
        }

這個示例表示是將日誌寫入檔案，每個檔案最大容量為 5 * 1024 * 1024，即 5M，當日志寫入一個檔案滿了 5M 之後，將會新開一個檔案繼續寫入日誌資訊，資料夾下保留最新的 10 個檔案。

這裡新增了兩個配置項

backupCount 表示最多保留日誌檔案的個數

maxBytes 表示每個日誌檔案最大的儲存容量

2.TimedRotatingFileHandler 配置

TimedRotatingFileHandler 表示是根據時間間隔來決定是否寫入新檔案，以下是示例：

        'time_file': {
            'level': 'INFO',
            'filename': '/home/hunter/python/log_path/custom.log',
            'class': 'logging.handlers.TimedRotatingFileHandler',  # 記錄時間
            'formatter': 'verbose',
            'backupCount': 3,
            'when': 'M',
            'interval': 3,
        }

當 handler 的 class 的值為這個的時候，表示的是根據時間來決定是否寫入新檔案，上一個是根據檔案的容量大小來定的

這裡新增了兩個配置項，

一個是 when，表示的時間間隔的單位，S為秒，M為分鐘，H為小時，D或者 MIDNIGHT為天，W0-W6為從週一到週日某個周幾開始間隔一週

另一個是 interval，間隔時間的倍數

日誌換新檔案繼續寫入的時間為 when * interval

3.HttpHandler 基本配置

這個配置表示是如果來了需要處理的日誌訊息就呼叫一個 HTTP 介面，這裡我們可以只做一個示例：

        'http_handler': {
            'level': 'INFO',
            'class': 'logging.handlers.HTTPHandler',
            'formatter': 'verbose',
            'host': '192.168.1.8:9898',
            'url': '/test_url',
            'method': 'POST',
        },

這個地方，多了幾個配置項

host 表示需要呼叫介面的 ip 和埠

url 表示呼叫的介面路徑

method 表示呼叫的方法

4.SMTPHandler 基本配置

這個配置用於傳送郵件，如果日誌訊息傳送到這個配置的 handler，系統會根據郵件的配置系統傳送郵件給指定的郵箱

以下是一個使用示例：

        'email': {
            'level': 'WARNING',
            'class': 'logging.handlers.SMTPHandler',
            'mailhost': ('smtp.163.com', 25),
            'fromaddr': 'xxxxxxxx@163.com',
            'toaddrs': 'xxxxxxx@qq.com',
            'subject': '系統出錯啦！！！',
            'credentials': ('xxxxxxx@163.com', 'JBD******'),
            'timeout': 20
        },

在這個配置中，多的配置項的介紹如下：

mailhost 是系統傳送郵件的郵箱的主機和埠，這裡我們配置的是 163 郵箱

fromaddr 是從哪個郵箱發出來，我們可以建立一個163郵箱然後指定該值

toaddrs 是傳送到哪個郵箱，即日誌訊息的郵件接收地址

subject 是我們傳送郵件的標題，而郵件的正文內容即為我們在 logger.warning("報錯資訊") 中輸入的資訊

credentials 是163郵箱的驗證資訊，兩個值，前一個值與 fromaddr 保持一致，後面的是一串驗證碼，是163郵箱開啟 SMTP 服務之後163郵箱系統頁面給我們的一串授權密碼，這個可以自己去了解一下

這樣配置好之後，在 logger 的 handler 列表指定這個 handler，然後透過 logger.warning("報錯資訊") 即可觸發這個郵件傳送的功能

5.AdminEmailHandler 基本配置

這個配置也是用於日誌傳送郵件，但是是複用 Django 的預設郵箱的功能

在 logging 中的配置是：

        'mail_admins': {
            'level': 'WARNING',
            'class': 'django.utils.log.AdminEmailHandler',
            'include_html': True,
        },

但是這個還需要一些額外的在 settings.py 中的郵箱配置，相當於是複用 Django 系統的功能

以下是 settings.py 中郵箱的配置項：

EMAIL_BACKEND = 'django.core.mail.backends.smtp.EmailBackend'
EMAIL_HOST = 'smtp.163.com'   # 163 郵箱的配置地址
EMAIL_PORT = 465  # SMTP 埠
EMAIL_HOST_USER = 'xxxxxx@163.com'   #這個是用來傳送郵件的郵箱，與最後一個填寫的郵箱地址一致
EMAIL_HOST_PASSWORD = 'JBDM******'  #這裡就是前面提到的授權密碼
EMAIL_USE_SSL = True
EMAIL_FROM = SERVER_EMAIL = 'xxxxxxx@163.com' # 這個是傳送郵件的地址，與上面的 163郵箱相同即可
ADMINS = [
    ['Hunter', 'xxxxxx@qq.com'],
]  # 郵件接收地址

上面的引數都配置好之後也可以日誌觸發郵件了。

9、formatter 引數解析

formatter 的引數就簡單一點，透過不同的 key 來區分不同的 formatter，其下設定一個 format 引數即可對資訊進行格式化處理

    'formatters': {
        'verbose': {
            'format': '%(levelname)s %(message)s',
        }
    },

在示例中只設定了 levelname 和 message 兩個引數，levelname 即為該日誌訊息的等級，message為訊息內容

對於請求介面的 message 資訊，返回的內容是固定的，比如前面的示例：

"GET /blog/curr_time HTTP/1.1" 200 40

前面是介面的請求方式、介面路徑和HTTP協議，然後是介面返回的狀態碼，這裡是 200，後面跟著的 40 這個數字則是介面返回的字元長度

如果是使用者在系統裡手動寫入的 message，則是定義的什麼內容，輸出的就是什麼內容

對於 format 的定義的引數還有很多，以下是幾個常用的彙總：

引數名稱	引數用法	含義
levelname	%(levelname)s	日誌等級
message	%(message)s	訊息內容
asctime	%(asctime)s	時間，格式為'2022-01-01 00:00:00,000'
pathname	%(pathname)s	日誌輸出所在檔案的全路徑
filename	%(filename)s	日誌輸出所在的檔名
module	%(module)s	日誌輸出所在的模組，可以理解成不帶字尾的檔名
name	%(name)s	呼叫日誌使用的名稱，logging.getLogger(name)時為從模組到函式，比如 blog.views
funcName	%(funcName)s	日誌輸出的函式名稱
lineno	%(lineno)d	日誌輸出所在的檔案的行數
process	%(process)d	程式id
processName	%(processName)s	程式名稱
thread	%(thread)d	執行緒id
threadName	%(threadName)s	執行緒名稱

10、指定 logger 輸出

之前我們設定的使用者手動輸入的日誌被傳送給了 key 為空字串下的 logger，如果我們想把某一些日誌資訊專門輸出到某個檔案怎麼處理呢？

在獲取 logger 的時候就需要根據 logger 的 key 來指定對應的 logger，比如我們新建一個名為 custom 的 logger 和對應的 handler，然後輸出的地方指定即可，如下：

        'custom': {
            'handlers': ['custom_file'],
            'level': 'INFO',
            'propagate': False,
        }

指定 logger 輸出：

import datetime
from django.http import HttpResponse

import logging

custom_logger = logging.getLogger("custom")  # 對應 logging 配置中的 key 為 custom 的 logger 


def time_view(request):
    now = datetime.datetime.now()
    html = "<h1>now: %s</h1>" % now
    custom_logger.info("this is a custom log")
    return HttpResponse(html)

這樣在對應的地方就可以實現專門的日誌輸出到專門的檔案了。

11、日誌配置示例

接下來我們實現這樣一個日誌配置的功能：

實現使用者所有普通的手動輸出都寫入一個 manual.log 檔案
所有介面的請求資料都輸入到一個 request.log 檔案
設定一個單獨的日誌輸出，可以輸出到指定檔案
所有 INFO 級別的日誌都輸出到檔案，高於 INFO 的都傳送郵件通知指定聯絡人
對於日誌檔案要求每個檔案最大容量為 50M，且資料夾下每個型別的日誌最多隻有10個
日誌的資訊結構為：日誌等級-時間-日誌輸出所在檔名-日誌輸出所在函式名-日誌輸出所在檔案的行數-訊息內容

以下是實現上面這個功能的 logging 配置：

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'verbose': {
            'format': '%(levelname)s %(asctime)s %(filename)s %(funcName)s %(lineno)d %(message)s',
        }
    },
    'handlers': {
        'manual_file': {
            'level': 'INFO',
            'filename': '/Users/hunter/python/log_path/manual.log',
            'formatter': 'verbose',
            'class': 'logging.handlers.RotatingFileHandler',
            'maxBytes': 5 * 1024 * 1024,
            'backupCount': 10
        },
        'request_file': {
            'level': 'INFO',
            'filename': '/Users/hunter/python/log_path/request.log',
            'class': 'logging.handlers.RotatingFileHandler',
            'formatter': 'verbose',
            'maxBytes': 5 * 1024 * 1024,
            'backupCount': 10
        },
        'custom_file': {
            'level': 'INFO',
            'filename': '/Users/hunter/python/log_path/custom.log',
            'class': 'logging.handlers.RotatingFileHandler',
            'formatter': 'verbose',
            'maxBytes': 5 * 1024 * 1024,
            'backupCount': 10
        },
        'email': {
            'level': 'WARNING',
            'class': 'logging.handlers.SMTPHandler',
            'mailhost': ('smtp.163.com', 25),
            'fromaddr': 'xxxxxx@163.com',
            'toaddrs': 'xxxxxxx@qq.com',
            'subject': '系統出錯啦！！！',
            'credentials': ('xxxxxx@163.com', 'JBD*******'),
            'timeout': 20
        },
    },
    'loggers': {
        '': {
            'handlers': ['manual_file', 'email'],
            'level': 'INFO',
            'propagate': False,
        },
        'django': {
            'handlers': ['request_file'],
            'level': 'INFO',
            'propagate': True,
        },
        'custom': {
            'handlers': ['custom_file'],
            'level': 'INFO',
            'propagate': False,
        },
    },
}

然後我們定義一個介面內容：

import datetime
from django.http import HttpResponse, JsonResponse

import logging

logger = logging.getLogger(__name__)
custom_logger = logging.getLogger("custom")


def time_view(request):
    now = datetime.datetime.now()
    html = "<h1>now: %s</h1>abc\nabc" % now
    logger.info("this is a log !")
    custom_logger.info("this is a custom log")
    logger.warning("報錯啦！！！")
    return HttpResponse(html)

呼叫這個介面即可發現實現了我們想要的功能啦！

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