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一、使用 C++ 实现日志系统

在项目开发过程中，调试器（Debugger）是便捷的调试工具，但日志系统更是最廉价、最便捷的错误定位工具。当项目交付运行后，日志系统成为程序在运行环境中的 “健康监控仪”—— 当程序执行出错或业务逻辑出现问题时，我们将依赖日志快速定位问题根源。

1.1 开发日志系统的目的

开发日志系统主要为了实现以下目标：

1. 追踪程序执行的过程；
2. 追踪数据的变化；
3. 快速定位问题的根源；
4. 数据统计和性能分析；
5. 为以后开发其他项目提供支持。

1.2 日志系统的功能需求

1. 日志消息级别

日志消息分为六个级别，按严重程度从高到低依次为：
FATAL(致命错误)、ERROR(错误)、WARN(警告)、INFO(信息)、DEBUG(调试)、TRACE(跟踪)。

2. 日志消息格式示例

2022/09/19 02:07:48 720332Z 234672 INFO Test_Logger.cpp func  20 - func info 
2022/09/19 02:07:48 720344Z 234344 INFO Test_Logger.cpp func  23 - func info 

格式字段说明：
日期 时间 微秒 线程ID 级别 文件名 函数名 行号 正文

3. 日志消息格式要求

1. 每条日志占一行，便于使用awk、sed、grep等命令行工具联机分析；
2. 时间戳精确到微秒；
3. 始终使用 GMT 时区（标记为Z），避免跨洲分布式系统的时区转换问题，便于追查事件顺序；
4. 打印线程 ID，用于分析多线程程序时序及检测死锁；
5. 打印日志级别，在线查错时可优先关注ERROR级日志，加速定位问题；
6. 打印源文件名、函数名、行号，避免修复 bug 时搞错对象。

4. 记录日志的方式

支持两种输出方式：

• 终端显示
• 写入日志文件

5. 滚动日志（rolling log）

日志文件必须支持滚动功能，用于简化日志归档并防止单个文件过大占满硬盘空间。

• 滚动原理：通过设定规则（最大文件大小、最多保存天数），超过阈值后删除较早记录。
• 滚动条件：
  • 文件大小（如每写满 1GB 切换到新文件）；
  • 时间（如每天零点新建日志文件，无论前一个文件是否写满）。

6. 日志级别设置

输出日志时，仅级别高于配置中规定级别的信息会被输出。无需修改代码即可灵活配置不同场景下的日志输出内容，便捷高效。

7. Log 文件名格式

文件名组成规则：
basename + now + hostname + pid + ".log"

• basename：基础名，由用户指定（通常为应用程序名）；
• now：当前时间，格式为"%Y%m%d-%H%M%S"；
• hostname：主机名；
• pid：进程号（通过getpid从 OS 获取）；
• 各部分用.连接。

示例（basename 为test_log_mt）：
test_log_mt.20220218-134000.ubuntu.12426.log

#include "Logger.hpp"tulun::LogFile* plog = nullptr;void writefile(const string& info)
{plog->append(info);
}void flushfile()
{plog->flush();
}int main()
{tulun::Logger::setOutput(writefile);tulun::Logger::setFlush(flushfile);plog = new tulun::LogFile("yhping", 1024 * 1024 * 1000);for (int i = 0; i < 1000000; ++i){LOG_INFO << "main" << i;}return 0;
}