01
介绍
Golang 语言的标准库中提供了一个简单的 log 日志包，它不仅提供了很多函数，还定义了一个包含很多方法的类型 Logger。但是它也有缺点，比如不支持区分日志级别，不支持日志文件切割等。
02
函数
Golang 的 log 包主要提供了以下几个具备输出功能的函数：
- func Fatal(v ...interface{})
- func Fatalf(format string, v ...interface{})
- func Fatalln(v ...interface{})
- func Panic(v ...interface{})
- func Panicf(format string, v ...interface{})
- func Panicln(v ...interface{})
- func Print(v ...interface{})
- func Printf(format string, v ...interface{})
- func Println(v ...interface{})
这些函数的使用方法和 fmt 包完全相同，通过查看源码可以发现，Fatal[ln|f] 和 Panic[ln|f] 实际上是调用的 Print[ln|f]，而 Print[ln|f] 实际上是调用的 Output() 函数。
其中 Fatal[ln|f] 是调用 Print[ln|f] 之后，又调用了 os.Exit(1) 退出程序。
其中 Panic[ln|f] 是调用 Panic[ln|f] 之后，又调用了 panic() 函数，抛出一个恐慌。
所以，我们很有必要阅读一下 Output() 函数的源码。
函数 Output() 的源码：
func (l *Logger) Output(calldepth int, s string) error {
now := time.Now() // get this early.
var file string
var line int
l.mu.Lock()
defer l.mu.Unlock()
if l.flag&(Lshortfile|Llongfile) != 0 {
// Release lock while getting caller info - it's expensive.
l.mu.Unlock()
var ok bool
_, file, line, ok = runtime.Caller(calldepth)
if !ok {
file = "???"
line = 0
}
l.mu.Lock()
}
l.buf = l.buf[:0]
l.formatHeader(&l.buf, now, file, line)
l.buf = append(l.buf, s...)
if len(s) == 0 || s[len(s)-1] != 'n' {
l.buf = append(l.buf, 'n')
}
_, err := l.out.Write(l.buf)
return err
}
通过阅读 Output() 函数的源码，可以发现使用互斥锁来保证多个 goroutine 写日志的安全，并且在调用 runtime.Caller() 函数之前，先释放互斥锁，获取到信息后再加上互斥锁来保证安全。
使用 formatHeader() 函数来格式化日志的信息，然后保存到 buf 中，然后再把日志信息追加到 buf 的末尾，然后再通过判断，查看日志是否为空或末尾不是 n，如果是就再把 n 追加到 buf 的末尾，最后将日志信息输出。
函数 Output() 的源码也比较简单，其中最值得注意的是 runtime.Caller() 函数，源码如下：
func Caller(skip int) (pc uintptr, file string, line int, ok bool) {
rpc := make([]uintptr, 1)
n := callers(skip 1, rpc[:])
if n < 1 {
return
}
frame, _ := CallersFrames(rpc).Next()
return frame.PC, frame.File, frame.Line, frame.PC != 0
}
通过阅读 runtime.Caller() 函数的源码，可以发现它接收一个 int 类型的参数 skip，该参数表示跳过栈帧数，log 包中的输出功能的函数，使用的默认值都是 2，原因是什么？
举例说明，比如在 main 函数中调用 log.Print，方法调用栈为 main->log.Print->*Logger.Output->runtime.Caller，所以此时参数 skip 的值为 2，表示 main 函数中调用 log.Print 的源文件和代码行号；
参数值为 1，表示 log.Print 函数中调用 *Logger.Output 的源文件和代码行号；参数值为 0，表示 *Logger.Output 函数中调用 runtime.Caller 的源文件和代码行号。
至此，我们发现 log 包的输出功能的函数，全部都是把信息输出到控制台，那么该怎么将信息输出到文件中呢？
函数 SetOutPut 就是用来设置输出目标的，源码如下：
func SetOutput(w io.Writer) {
std.mu.Lock()
defer std.mu.Unlock()
std.out = w
}
我们可以通过函数 os.OpenFile 来打开一个用于 I/O 的文件，返回值作为函数 SetOutput 的参数。
除此之外，读者应该还发现了一个问题，输出信息都是以日期和时间开头，我们该怎么记录更加丰富的信息呢？比如源文件和行号。
这就用到了函数 SetFlags，它可以设置输出的格式，源码如下：
func SetFlags(flag int) {
std.SetFlags(flag)
}
参数 flag 的值可以是以下任意常量：
const (
Ldate = 1 << iota // the date in the local time zone: 2009/01/23
Ltime // the time in the local time zone: 01:23:23
Lmicroseconds // microsecond resolution: 01:23:23.123123. assumes Ltime.
Llongfile // full file name and line number: /a/b/c/d.go:23
Lshortfile // final file name element and line number: d.go:23. overrides Llongfile
LUTC // if Ldate or Ltime is set, use UTC rather than the local time zone
Lmsgprefix // move the "prefix" from the beginning of the line to before the message
LstdFlags = Ldate | Ltime // initial values for the standard logger
)
其中 Ldate、Ltime 和 Lmicroseconds 分别表示日期、时间和微秒，需要注意的是，如果设置 Lmicroseconds，那么设置 Ltime，也不会生效。
其中 Llongfile 和 Lshortfile 分别代码绝对路径、源文件名、行号，和代码相对路径、源文件名、行号，需要注意的是，如果设置 Lshortfile，那么即使设置 Llongfile，也不会生效。
其中 LUTC 表示设置时区为 UTC 时区。
其中 LstdFlags 表示标准记录器的初始值，包含日期和时间。
截止到现在，还缺少点东西，就是日志信息的前缀，比如我们需要区分日志信息为 DEBUG、INFO 和 ERROR。是的，我们还有一个函数 SetPrefix 可以实现此功能，源码如下：
func SetPrefix(prefix string) {
std.SetPrefix(prefix)
}
函数 SetPrefix 接收一个 string 类型的参数，用来设置日志信息的前缀。
03
Logger
log 包定义了一个包含很多方法的类型 Logger。我们通过查看输出功能的函数，发现它们都是调用 std.Output，std 是什么？我们查看 log 包的源码。
type Logger struct {
mu sync.Mutex // ensures atomic writes; protects the following fields
prefix string // prefix on each line to identify the logger (but see Lmsgprefix)
flag int // properties
out io.Writer // destination for output
buf []byte // for accumulating text to write
}
func New(out io.Writer, prefix string, flag int) *Logger {
return &Logger{out: out, prefix: prefix, flag: flag}
}
var std = New(os.Stderr, "", LstdFlags)
通过阅读源码，我们发现 std 实际上是 Logger 类型的一个实例，Output 是 Logger 的一个方法。
std 通过 New 函数创建，参数分别是 os.Stderr、空字符串和 LstdFlags，分别表示标准错误输出、空字符串前缀和日期时间。
Logger 类型的字段，注释已经说明了，这里就不再赘述了。
自定义 Logger：
代码语言：javascript复制func main () {
logFile, err := os.OpenFile("error1.log", os.O_RDWR|os.O_CREATE|os.O_APPEND, 0755)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
defer logFile.Close()
logs := DefinesLogger(logFile, "", log.LstdFlags|log.Lshortfile)
logs.Debug("message")
logs.Debugf("%s", "content")
}
// 自定义 logger
type Logger struct {
definesLogger *log.Logger
}
type Level int8
const(
LevelDebug Level = iota
LevelInfo
LevelError
)
func (l Level) String() string {
switch l {
case LevelDebug:
return " [debug] "
case LevelInfo:
return " [info] "
case LevelError:
return " [error] "
}
return ""
}
func DefinesLogger(w io.Writer, prefix string, flag int) *Logger {
l := log.New(w, prefix, flag)
return &Logger{definesLogger: l}
}
func (l *Logger) Debug(v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelDebug, fmt.Sprint(v...))
}
func (l *Logger) Debugf(format string, v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelDebug, fmt.Sprintf(format, v...))
}
func (l *Logger) Info(v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelInfo, fmt.Sprint(v...))
}
func (l *Logger) Infof(format string, v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelInfo, fmt.Sprintf(format, v...))
}
func (l *Logger) Error(v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelError, fmt.Sprint(v...))
}
func (l *Logger) Errorf(format string, v ...interface{}) {
l.definesLogger.Print(LevelError, fmt.Sprintf(format, v...))
}
04
总结
本文主要介绍 Golang 语言的标准库中的 log 包，包括 log 包的函数和自定义类型 logger 的使用方法和一些细节上的注意事项。开篇也提到了，log 包不支持日志文件的切割，我们需要自己编码去实现，或者使用三方库，比如 lumberjack。在生产环境中，一般比较少用 log 包来记录日志，通常会使用三方库来记录日志，比如 zap 和 logrus 等。
参考资料：
https://golang.org/pkg/log/
