日志库的实现机制与优化方法
Keywords：堆栈、容器存储、Lazy Log、异步日志、缓存周期
概述
规范化的日志输出和存留，可以用来：开发调试、行为留存、程序状态记录。
对于日志，一般需要 4 个要素：时间、级别、位置、内容、上下文信息。对于集群或者多台机器来说，日志还需要区分不同机器的唯一标识。
基本原理：堆栈信息
自己封了个包，日志报错信息的格式为： 。下面就是一条日志：
[1:17:27 PM] (/root/tcb-console-node/dist/controllers/auth.js:auth:38:15) smart-proxy signature check failtime、level、info 元素非常容易获得，但是对于 loc 元素来说，它包含了调用日志的文件、函数、行数和列数。这些是通过堆栈信息来获得的。
所以，获取 loc 的原理是：调用日志模块接口时，接口内部生成一个 Error；根据堆栈信息，按照规范撰写正则表达式，匹配出文件、函数、行数和列数。
// Node Error Stack: https://github.com/v8/v8/wiki/Stack%20Trace%20API
const stackReg1 = /at\s+(.*)\s+\((.*):(\d*):(\d*)\)/i;
const stackReg2 = /at\s+()(.*):(\d*):(\d*)/i;
export function print(msg: string, level?: LogLevel) {
const time = new Date().toLocaleTimeString();
const error = new Error(); // 主动生成错误
const stackList = error.stack.split("\n").slice(2); // 处理报错堆栈
const sp = stackReg1.exec(stackList[0]) || stackReg2.exec(stackList[0]); // 从堆栈中匹配信息
if (!sp) {
return;
}
const log = {
time,
func: sp[1],
filepath: sp[2],
line: sp[3],
pos: sp[4],
stack: error.stack,
msg,
level
};
// ...
}⚠️ 注意：在error.stack.split('\n').slice(2)这句逻辑中，对于不同的调用层级关系，切片的位置不一样。上面暴露的 print 函数，外界是直接调用。如果是外界调用的接口 a，接口 a 调用 b，接口 b 中生成的 Error。那么，堆栈会变长。但根据 Nodejs 的文档，堆栈最多是 10 层。
日志存储
日志可以根据级别，写入指定文件。比如: info 级别 => /data/my-logs/info.log。
程序应该自动识别环境，开发环境下，可以只吐到控制台，无需写入磁盘。
优化方法
1. Lazy Log
主要体现：根据不同环境、不同级别中，节省 IO。
对于开发环境，日志直接输出控制台即可，没必要向磁盘写入。
对于 log、info 等日志级别，日志直接输出控制台，开发/生产环境均没必要向磁盘写入。
2. 异步打印日志
对于高并发服务，每次均向控制台/磁盘采用同时策略吐出日志，会造成 IO 过高。
可以自己封装个方法，将日志存放在队列中，每隔 1000ms 打印/磁盘 io 一次，再清空队列。
let queue = [];
let lock = false;
const interval = 1000;
setTimeout(() => {
if (!queue.length || lock) return;
lock = true; // 根据实际情况，决定是否用锁
let copyQueue = queue;
queue = []; // 申请新的内存空间
copyQueue.forEach(item => console.log(item)); // 控制台/磁盘io
copyQueue = null; // 放置内存泄漏
lock = false;
}, interval);
export function print(msg: string, level?: LogLevel) {
const error = new Error(); // 主动生成错误
const stackList = error.stack.split("\n").slice(2); // 处理报错堆栈
const sp = stackReg1.exec(stackList[0]) || stackReg2.exec(stackList[0]); // 从堆栈中匹配信息
if (!sp) return;
queue.push({
time: new Date().toLocaleTimeString(),
func: sp[1],
filepath: sp[2],
line: sp[3],
pos: sp[4],
stack: error.stack,
msg,
level
});
}⚠️ 可以使用消息队列。云厂商的日志服务就是这个思路，开启脚本监听对应日志文件，异步将数据放上云端。
3. 缓存周期
对于程序日志来说，可以设置 15 天自动清理。对于敏感接口访问留存，可以持久存储在 DB 中。
4. ELK
用于日志可视化，以及日志快捷查询。
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