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Python日志输出——logging模块

1. logging介绍

        Python的logging模块提供了通用的日志系统，可以方便第三方模块或者是应用使用。这个模块提供不同的日志级别，并可以采用不同的方式记录日志，比如文件，HTTP GET/POST，SMTP，Socket等，甚至可以自己实现具体的日志记录方式。

        logging模块与log4j的机制是一样的，只是具体的实现细节不同。模块提供logger，handler，filter，formatter。

        logger：提供日志接口，供应用代码使用。logger最长用的操作有两类：配置和发送日志消息。可以通过logging.getLogger(name)获取logger对象，如果不指定name则返回root对象，多次使用相同的name调用getLogger方法返回同一个logger对象。

        handler：将日志记录（log record）发送到合适的目的地（destination），比如文件，socket等。一个logger对象可以通过addHandler方法添加0到多个handler，每个handler又可以定义不同日志级别，以实现日志分级过滤显示。

        filter：提供一种优雅的方式决定一个日志记录是否发送到handler。

        formatter：指定日志记录输出的具体格式。formatter的构造方法需要两个参数：消息的格式字符串和日期字符串，这两个参数都是可选的。

        与log4j类似，logger，handler和日志消息的调用可以有具体的日志级别（Level），只有在日志消息的级别大于logger和handler的级别。

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1. import logging  
2. import logging.handlers  

3. from logging.handlers import RotatingFileHandler

4. 
   
5. LOG_FILE = 'tst.log'  
6.   
7. handler = RotatingFileHandler(LOG_FILE, maxBytes = 1024*1024, backupCount = 5) # 实例化handler   
8. fmt = '%(asctime)s - %(filename)s:%(lineno)s - %(name)s - %(message)s'  
9.   
10. formatter = logging.Formatter(fmt)   # 实例化formatter  
11. handler.setFormatter(formatter)      # 为handler添加formatter  
12.   
13. logger = logging.getLogger('tst')    # 获取名为tst的logger  
14. logger.addHandler(handler)           # 为logger添加handler  
15. logger.setLevel(logging.DEBUG)  
16.   
17. logger.info('first info message')  
18. logger.debug('first debug message')  

        输出：

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1. 2012-03-04 23:21:59,682 - log_test.py:16 - tst - first info message   
2. 2012-03-04 23:21:59,682 - log_test.py:17 - tst - first debug message  

        关于formatter的配置，采用的是%(<dict key>)s的形式，就是字典的关键字替换。提供的关键字包括：

FormatDescription%(name)sName of the logger (logging channel).%(levelno)sNumeric logging level for the message (DEBUG, INFO, WARNING, ERROR, CRITICAL).%(levelname)sText logging level for the message ('DEBUG', 'INFO', 'WARNING', 'ERROR', 'CRITICAL').%(pathname)sFull pathname of the source file where the logging call was issued (if available).%(filename)sFilename portion of pathname.%(module)sModule (name portion of filename).%(funcName)sName of function containing the logging call.%(lineno)dSource line number where the logging call was issued (if available).%(created)fTime when the LogRecord was created (as returned by time.time()).%(relativeCreated)dTime in milliseconds when the LogRecord was created, relative to the time the logging module was loaded.%(asctime)sHuman-readable time when the LogRecord was created. By default this is of the form “2003-07-08 16:49:45,896” (the numbers after the comma are millisecond portion of the time).%(msecs)dMillisecond portion of the time when the LogRecord was created.%(thread)dThread ID (if available).%(threadName)sThread name (if available).%(process)dProcess ID (if available).%(message)sThe logged message, computed as msg % args.

        这个是摘自官网，提供了很多信息。

2. logging的配置

        logging的配置可以采用python代码或是配置文件。python代码的方式就是在应用的主模块中，构建handler，handler，formatter等对象。而配置文件的方式是将这些对象的依赖关系分离出来放在文件中。比如前面的例子就类似于python代码的配置方式。这里看一下采用配置文件的方式。

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1. import logging  
2. import logging.config  
3.   
4. logging.config.fileConfig("logging.conf")    # 采用配置文件  
5.   
6. # create logger  
7. logger = logging.getLogger("simpleExample")  
8.   
9. # "application" code  
10. logger.debug("debug message")  
11. logger.info("info message")  
12. logger.warn("warn message")  
13. logger.error("error message")  
14. logger.critical("critical message")  

        loggin.conf采用了模式匹配的方式进行配置，正则表达式是r'^[(.*)]$'，从而匹配出所有的组件。对于同一个组件具有多个实例的情况使用逗号‘，’进行分隔。对于一个实例的配置采用componentName_instanceName配置块。使用这种方式还是蛮简单的。

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1. [loggers]  
2. keys=root,simpleExample  
3.   
4. [handlers]  
5. keys=consoleHandler  
6.   
7. [formatters]  
8. keys=simpleFormatter  
9.   
10. [logger_root]  
11. level=DEBUG  
12. handlers=consoleHandler  
13.   
14. [logger_simpleExample]  
15. level=DEBUG  
16. handlers=consoleHandler  
17. qualname=simpleExample  
18. propagate=0  
19.   
20. [handler_consoleHandler]  
21. class=StreamHandler  
22. level=DEBUG  
23. formatter=simpleFormatter  
24. args=(sys.stdout,)  
25.   
26. [formatter_simpleFormatter]  
27. format=%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s  
28. datefmt=  

        在指定handler的配置时，class是具体的handler类的类名，可以是相对logging模块或是全路径类名，比如需要RotatingFileHandler，则class的值可以为：RotatingFileHandler或者logging.handlers.RotatingFileHandler。args就是要传给这个类的构造方法的参数，就是一个元组，按照构造方法声明的参数的顺序。

        输出：

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1. 2012-03-06 00:09:35,713 - simpleExample - DEBUG - debug message  
2. 2012-03-06 00:09:35,713 - simpleExample - INFO - info message  
3. 2012-03-06 00:09:35,714 - simpleExample - WARNING - warn message  
4. 2012-03-06 00:09:35,714 - simpleExample - ERROR - error message  
5. 2012-03-06 00:09:35,714 - simpleExample - CRITICAL - critical message  

        这里还要明确一点，logger对象是有继承关系的，比如名为a.b和a.c的logger都是名为a的子logger，并且所有的logger对象都继承于root。如果子对象没有添加handler等一些配置，会从父对象那继承。这样就可以通过这种继承关系来复用配置。

3. 多模块使用logging

        logging模块保证在同一个python解释器内，多次调用logging.getLogger('log_name')都会返回同一个logger实例，即使是在多个模块的情况下。所以典型的多模块场景下使用logging的方式是在main模块中配置logging，这个配置会作用于多个的子模块，然后在其他模块中直接通过getLogger获取Logger对象即可。

        这里使用上面配置文件：

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1. [loggers]  
2. keys=root,main  
3.   
4. [handlers]  
5. keys=consoleHandler,fileHandler  
6.   
7. [formatters]  
8. keys=fmt  
9.   
10. [logger_root]  
11. level=DEBUG  
12. handlers=consoleHandler  
13.   
14. [logger_main]  
15. level=DEBUG  
16. qualname=main  
17. handlers=fileHandler  
18.   
19. [handler_consoleHandler]  
20. class=StreamHandler  
21. level=DEBUG  
22. formatter=fmt  
23. args=(sys.stdout,)  
24.   
25. [handler_fileHandler]  
26. class=logging.handlers.RotatingFileHandler  
27. level=DEBUG  
28. formatter=fmt  
29. args=('tst.log','a',20000,5,)  
30.   
31. [formatter_fmt]  
32. format=%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s  
33. datefmt=  

        主模块main.py：

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1. import logging  
2. import logging.config  
3.   
4. logging.config.fileConfig('logging.conf')  
5. root_logger = logging.getLogger('root')  
6. root_logger.debug('test root logger...')  
7.   
8. logger = logging.getLogger('main')  
9. logger.info('test main logger')  
10. logger.info('start import module \'mod\'...')  
11. import mod  
12.   
13. logger.debug('let\'s test mod.testLogger()')  
14. mod.testLogger()  
15.   
16. root_logger.info('finish test...')  

        子模块mod.py：

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1. import logging  
2. import submod  
3.   
4. logger = logging.getLogger('main.mod')  
5. logger.info('logger of mod say something...')  
6.   
7. def testLogger():  
8.     logger.debug('this is mod.testLogger...')  
9.     submod.tst()  

        子子模块submod.py：

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1. import logging  
2.   
3. logger = logging.getLogger('main.mod.submod')  
4. logger.info('logger of submod say something...')  
5.   
6. def tst():  
7.     logger.info('this is submod.tst()...')  

        然后运行python main.py，控制台输出：

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1. 2012-03-09 18:22:22,793 - root - DEBUG - test root logger...  
2. 2012-03-09 18:22:22,793 - main - INFO - test main logger  
3. 2012-03-09 18:22:22,809 - main - INFO - start import module 'mod'...  
4. 2012-03-09 18:22:22,809 - main.mod.submod - INFO - logger of submod say something...  
5. 2012-03-09 18:22:22,809 - main.mod - INFO - logger say something...  
6. 2012-03-09 18:22:22,809 - main - DEBUG - let's test mod.testLogger()  
7. 2012-03-09 18:22:22,825 - main.mod - DEBUG - this is mod.testLogger...  
8. 2012-03-09 18:22:22,825 - main.mod.submod - INFO - this is submod.tst()...  
9. 2012-03-09 18:22:22,841 - root - INFO - finish test...  

        可以看出，和预想的一样，然后在看一下tst.log，logger配置中的输出的目的地：

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1. 2012-03-09 18:22:22,793 - main - INFO - test main logger  
2. 2012-03-09 18:22:22,809 - main - INFO - start import module 'mod'...  
3. 2012-03-09 18:22:22,809 - main.mod.submod - INFO - logger of submod say something...  
4. 2012-03-09 18:22:22,809 - main.mod - INFO - logger say something...  
5. 2012-03-09 18:22:22,809 - main - DEBUG - let's test mod.testLogger()  
6. 2012-03-09 18:22:22,825 - main.mod - DEBUG - this is mod.testLogger...  
7. 2012-03-09 18:22:22,825 - main.mod.submod - INFO - this is submod.tst()...  

        tst.log中没有root logger输出的信息，因为logging.conf中配置了只有main logger及其子logger使用RotatingFileHandler，而root logger是输出到标准输出。