理解python logging

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这篇文章不讲述如何使用Python标准库中的logging模块，而是探讨该模块如何工作，即工作流程。如果想找logging模块的使用介绍，可以看Python官方的标准文档或教程，也可以百度或Google一下。

在Python中的logging模块中，有四个最重要的东西，即Logger、Handler、Filter、Formatter四个类。注：其中，Handler是个抽象类，不能直接使用，必须有其它的子Handler类来继承它，关于这点，请往下看。

1、总体介绍：

(1)Logger：一个界面，程序员在写应用程序时直接使用它来记录日志信息。该类无需自定义重载。

(2)Handler：处理器，它用于将由Logger创建的日志信息发送到相应的目的地;不同的Handler种类(继承自Handler抽象类)发送到不同的目的地，比如：FileHandler将日志写入到文件中，StreamHandler将日志输出到控制台，SMTPHandler将日志以邮件的形式发送出去，SocketHandler将日志用TCP Socket发送出去，而DatagramHandler将日志用UDP数据报发送出去，等等。以上都是logging已经实现的Handler，另外，也可以自己定义自己的Handler，只要继承自Handler抽象类并重载emit方法即可。

(3)Filter：过滤器，表明一个日志信息是否要被过滤掉而不记录;它提供了一个好的、细粒度的日志控制。可以重载Filter来自定义自己的Filter，此时要重载Filter类的filter方法。

(4)Formatter：格式化工具，在Handler处理器把日志信息发送出去之后，会使用该类对象格式日志信息，即该类指定日志信息最终被输出的格式。该类无需自定义重载。

2、相互关系：

(1)Logger可以包含一个或多个Handler和Filter，即Logger与Handler或Fitler是一对多的关系;

(2)Handler可以包含一个或多个Filter，但只能包含一个Formatter，即Handler与Filter是一对多的关系，与Formatter是一对一的关系;

(3)Filter可以多次被包含在Logger和Handler中;

(4)Formatter只能被包含在Handler中，不能被包含在Logger中，并且只能有一个被包含在Handler中。

说明：不带箭头端是包含者，带箭头端是被包含者;箭头线旁边的1和n表示箭头线两端的对象之间对应关系(一对多或一对一)，此处的“一对多”指的是一个对象可以包含多个另外一个对象，“一对一”指的是一个对象只能包含一个另外一个对象。

3、常用功能：

(1)Logger：可以设置Logger上的日志等级(Logger.setLevel方法)、添加或移除过滤器(Logger.addFilter和Logger.removeFilter方法)、添加或移除处理器(Logger.addHanlder和Logger.removeHandler方法)以及一些日志记录工具(Logger类的debug、info、error、warning、critical、log等方法)。

(2)Handler：可以设置Handler上的日志等级(Handler.setLevel方法)、设置Formatter(Handler.setFormatter方法)、添加或移除过滤器(Handler.addFilter和Handler.removeFilter方法)。

(3)Fitler：默认的Filter类，需要获取一个字符串类型的参数，该参数是用来判断日志信息是否允许被记录。Filter类中有一个filter方法，该方法返回真则表示日志信息被记录，否则将丢弃，不再处理。如果该参数为空字符串，则filter方法返回真;否则，该字符串参数表示着一个Logger(每个Logger对象都有一个用点分隔的字符串名字)，只有当前处理日志信息的Logger对象是该字符串参数指定的Logger对象或子对象，filter方法才返回真，其它情况返回假。

(4)Formatter：Formatter在实例化时，需要传递至少一个参数、至多三个参数。第一个参数代表格式化字符串，第二个参数代表日期格式，第三个参数表示格式化字符串中将要使用哪种占符符(“%”表示旧的Python格式化方式，“{”表示新的Python格式化方式，“$”表示模板格式化方式)。

4、logging工作流程：

(1)第一次导入logging模块或使用reload函数重新导入logging模块，logging模块中的代码将被执行，这个过程中将产生logging日志系统的默认配置。

(2)自定义配置(可选)。logging标准模块支持三种配置方式：dictConfig、fileConfig、listen。其中，dictConfig是通过一个字典进行配置Logger、Handler、Filter、Formatter，fileConfig则是通过一个文件进行配置，而listen则监听一个网络端口，通过接收网络数据来进行配置。当然，除了以上集体化配置外，也可以直接调用Logger、Handler等对象中的方法在代码中来手工进行单独配置。关于字典配置和文件配置的格式，请参见Python logging官方文档。

(3)使用logging模块的全局作用域中的getLogger函数来得到一个Logger对象(其参数即是一个字符串，表示Logger对象的名字，即通过该名字来得到相应的Logger对象)。

(4)使用Logger对象中的debug、info、error、warning、critical、log等方法记录日志信息，其处理流程如下：

1> 判断日志的等级是否大于Logger对象的等级：如果大于，则往下执行;否则，流程结束。

2> 产生日志。第一步，判断是否有异常，如果有，则添加异常信息;第二步，处理日志记录方法(如debug、info等)中的占位符，即一般的字符串格式化处理。

3> 使用注册到Logger对象中的Filters进行过滤。如果有多个过滤器，则依次过滤;只要有一个过滤器返回假，则过滤结束，且该日志信息将丢弃，不再处理，而处理流程也至此结束。否则，处理流程往下执行。

4> 在当前Logger对象中查找Handlers，如果找不到任何Handler，则往上到该Logger对象的父Logger中查找;如果找到一个或多个Handler，则依次用Handler来处理日志信息。但在每个Handler处理日志信息过程中，会首先判断日志信息的等级是否大于该Handler的等级，如果大于，则往下执行(由Logger对象进入Handler对象中);否则，处理流程结束。

5> 执行Handler对象中的filter方法，该方法会依次执行注册到该Handler对象中的Filter。如果有一个Filter判断该日志信息为假，则此后的所有Filter都不再执行，而直接将该日志信息丢弃，处理流程结束。

6> 使用Formatter类格式化最终的输出结果。 注：Formatter同上述第2步(即2>)的字符串格式化不同，它会添加额外的信息，比如：日志产生的时间、产生日志的源代码所在的源文件的路径等等。

7> 真正地输出日志信息(到网络、文件、终端、邮件等)。至于输出到哪个目的地，由Handler的种类来决定。