C# 如何设计一个好用的日志库?【架构篇】

〇、前言

相信你在实际工作期间经常遇到或听到这样的说法:

  “我现在加一下日志,等会儿你再操作下。”

  “只有在程序出问题以后才会知道打一个好的日志有多么重要。”

可见日志的记录是日常开发的必备技能。

记录日志的必要性:

  当业务比较复杂时,在关键代码附件添加合适的日志是非常重要的,这样可以出现异常后,有章可循,较快速的在不停服的情况下,定位问题并解决。特别是在项目组中,人员较多,若没有统一的日志记录规范,查找系统问题原因就更加费时费力。

记录日志的三种实现:

  1. 当业务比较简单,性能要求不高,只是单纯的记录程序的运行是否正常。此时就可以参考本文第一种实现,仅一种级别的文本记录。
  2. 当业务复杂较复杂,对性能有一定要求时,可以根据实际情况,参考本文的第二、第三种实现。
  3. 当业务非常复杂,必然运行的效率就要求比较高,如何即让程序稳定高效的运行,又能合理记录程序运行状态成为关键。高效的的日志操作可以参考本文的第三种实现。

一、日志的简单记录

如下,为简单的记录开发人员预输出的文本内容,其内容为自定义,输出的时间格式和固定标识需相同。

此方法的性能当然是最差的,针对同一个日志文件,需要独占访问,当同时出现多个记录需求时,会出现排队的情况,导致系统出现卡顿。当然,可以采用多目标文件的方式来提高性能表现,若业务较复杂,还是推荐使用后两种方式。

日志内容测试结果:

public static string strlock = string.Empty; static void Main(string[] args) {     lock(strlock) // 在同一个日志文件操作范围添加同一个锁,避免多线程操作时因抢占资源而报错     {         WriteLogPublic.WriteLogFunStr("Program", "Main", "日志内容1");         // 实际生成的路径:C:LogsProgramMain202304log07.log         // 记录的内容:2023-04-07 11-21-31 --- 日志内容1     } }

 日志类内容:

public class WriteLogPublic {     /// <summary>     /// 记录日志     /// </summary>     /// <param name="projectname">项目名称</param>     /// <param name="controllername">控制器名称</param>     /// <param name="strlog">日志内容</param>     public static void WriteLogFunStr(string projectname, string controllername, string strlog)     {         string sFilePath = $"C:\Logs\{projectname}\{controllername}\{DateTime.Now.ToString("yyyyMM")}"; // 根据项目名称等创建文件夹         string sFileName = $"log{DateTime.Now.ToString("dd")}.log";         sFileName = sFilePath + "\" + sFileName; // 文件的绝对路径         if (!Directory.Exists(sFilePath)) // 验证路径是否存在             Directory.CreateDirectory(sFilePath); // 不存在则创建         FileStream fs;         StreamWriter sw;         if (File.Exists(sFileName)) // 验证文件是否存在,有则追加,无则创建             fs = new FileStream(sFileName, FileMode.Append, FileAccess.Write);         else             fs = new FileStream(sFileName, FileMode.Create, FileAccess.Write);         sw = new StreamWriter(fs);         sw.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH-mm-ss") + " --- " + strlog);         sw.Close();         fs.Close();     } }

二、通过开源库 HslCommunication 记录不同级别的日志

此方式记录日志,简单高效,可以实现不同级别日志的输出控制,日志选项的配置可以配置在程序的配置文件中,在程序启动时加载即可。

若想实现实时加载,这只能在每次写日志前初始化日志对象,这样估计就影响程序性能了。

日志内容测试结果:

static void Main(string[] args) {     // 先初始化配置 HslCommunicationOper     HslCommunicationOper.HslComLogCollection("Test.ConsoleApp", "Main", 5, HslCommunication.LogNet.GenerateMode.ByEveryHour);     // HslCommunicationOper.HslComLog("Test.ConsoleApp", "Main"); // 单文件     // HslCommunicationOper.HslComLogSize("Test.ConsoleApp", "MainSize", 5); // 增加日志单文件大小配置     // HslCommunicationOper.HslComLogByDate("Test.ConsoleApp", "MainDate", TimeType.Day); // 按照日期分文件保存     HslCommunicationOper.SetMessageDegree(MessageDegree.WARN);//日志级别          // 记录日志     HslCommunicationOper.logNet.WriteDebug("调试信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteInfo("一般信息");      HslCommunicationOper.logNet.WriteWarn("警告信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteError("错误信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteFatal("致命信息");      HslCommunicationOper.logNet.WriteDebug("KeyWord调试信息", "调试信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteInfo("KeyWord一般信息", "一般信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteWarn("KeyWord警告信息", "警告信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteError("KeyWord错误信息", "错误信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteFatal("KeyWord致命信息", "致命信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteException("KeyWord-WriteException", new IndexOutOfRangeException());      HslCommunicationOper.logNet.WriteDebug("调试信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteInfo("一般信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteWarn("警告信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteError("错误信息");     HslCommunicationOper.logNet.WriteFatal("致命信息"); } // 日志输出格式示例:     [警告] 2023-04-07 18:22:03.565 Thread:[001] 警告信息     [错误] 2023-04-07 18:22:03.605 Thread:[001] 错误信息     [致命] 2023-04-07 18:22:03.605 Thread:[001] 致命信息     [警告] 2023-04-07 18:22:03.605 Thread:[001] KeyWord警告信息 : 警告信息     [错误] 2023-04-07 18:22:03.605 Thread:[001] KeyWord错误信息 : 错误信息     [致命] 2023-04-07 18:22:03.605 Thread:[001] KeyWord致命信息 : 致命信息     [致命] 2023-04-07 18:22:03.676 Thread:[001] KeyWord-WriteException : 错误信息:Index was outside the bounds of the array.     错误源:     错误堆栈:     错误类型:System.IndexOutOfRangeException     错误方法:     /=================================================[    Exception    ]================================================/     [警告] 2023-04-07 18:22:03.676 Thread:[001] 警告信息     [错误] 2023-04-07 18:22:03.676 Thread:[001] 错误信息     [致命] 2023-04-07 18:22:03.676 Thread:[001] 致命信息

三个相关日志类:

  • HslCommunicationOper:操作类;
  • LogNetCollection:扩展类(提供日志文件的大小、生成新文件频率的配置);
  • MessageDegree:消息级别枚举。
public static class HslCommunicationOper {     public static ILogNet logNet = null;     /// <summary>     /// 日志文件根目录     /// </summary>     public static string rootpath = "C:\Log";      /// <summary>     /// 单日志文件存储     /// </summary>     /// <param name="projectname"></param>     /// <param name="opername">日志文件名</param>     public static void HslComLog(string projectname, string opername)     {         logNet = new LogNetSingle($"{rootpath}\{projectname}\{opername}.txt");         logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.DEBUG); // 默认存储最低级别为 DEBUG     }      /// <summary>     /// 限定日志文件大小     /// </summary>     /// <param name="projectname"></param>     /// <param name="opername">日志上级文件夹名</param>     /// <param name="logfilesize">日志文件大小(单位:M) 1~20,默认 5</param>     public static void HslComLogSize(string projectname, string opername, int logfilesize = 5)     {         if (logfilesize < 1 || logfilesize > 20)             logfilesize = 5;         logNet = new LogNetFileSize($"{rootpath}\{projectname}\{opername}", logfilesize * 1024 * 1024); // 单位M(5M):5 * 1024 * 1024         logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.DEBUG); // 默认存储最低级别为 DEBUG     }      /// <summary>     /// 按照日期存储     /// </summary>     /// <param name="projectname"></param>     /// <param name="opername">日志上级文件夹名</param>     /// <param name="recodemode">传入枚举类型(TimeType),值范围:Minute、Hour、Day、Month、Season、Year</param>     public static void HslComLogByDate(string projectname, string opername, GenerateMode generateMode = GenerateMode.ByEveryDay)     {         logNet = new LogNetDateTime($"{rootpath}\{projectname}\{opername}", generateMode); // 按每天         logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.DEBUG); // 默认存储最低级别为 DEBUG     }      /// <summary>     /// 按照文件或日期存储     /// </summary>     /// <param name="projectname"></param>     /// <param name="opername">日志上级文件夹名</param>     /// <param name="generateMode">传入枚举类型 GenerateMode</param>     public static void HslComLogCollection(string projectname, string opername, int filesize, GenerateMode generateMode = GenerateMode.ByEveryDay)     {         logNet = new LogNetCollection($"{rootpath}\{projectname}\{opername}", filesize * 1024 * 1024, generateMode);         logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.DEBUG); // 默认存储最低级别为 DEBUG     }      /// <summary>     /// 单独配置日志级别     /// </summary>     /// <param name="messageDegree">默认 DEBUG</param>     public static void SetMessageDegree(MessageDegree messageDegree = MessageDegree.DEBUG)     {         switch (messageDegree)         {             case MessageDegree.DEBUG:                 logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.DEBUG); // 所有等级存储                 break;             case MessageDegree.INFO:                 logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.INFO); // 除 DEBUG 外,都存储                 break;             case MessageDegree.WARN:                 logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.WARN); // 除 DEBUG 和 INFO 外,都存储                 break;             case MessageDegree.ERROR:                 logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.ERROR); // 只存储 ERROR 和 FATAL                 break;             case MessageDegree.FATAL:                 logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.FATAL); // 只存储 FATAL                 break;             case MessageDegree.None:                 logNet.SetMessageDegree(HslMessageDegree.None); // 不存储任何等级                 break;         }     } }
public class LogNetCollection : LogPathBase, ILogNet, IDisposable {     private int fileMaxSize = 10485760; // 默认 10M     private int currentFileSize = 0;     private GenerateMode generateMode = GenerateMode.ByEveryYear;      public LogNetCollection(string filePath, int fileMaxSize = 10485760, GenerateMode generateMode = GenerateMode.ByEveryDay, int fileQuantity = -1)     {         base.filePath = filePath;         this.fileMaxSize = fileMaxSize;         this.generateMode = generateMode;         controlFileQuantity = fileQuantity;         base.LogSaveMode = LogSaveMode.FileFixedSize;         if (!string.IsNullOrEmpty(filePath) && !Directory.Exists(filePath))         {             Directory.CreateDirectory(filePath);         }     }      protected override string GetFileSaveName()     {         if (string.IsNullOrEmpty(filePath))         {             return string.Empty;         }          if (string.IsNullOrEmpty(fileName))         {             fileName = GetLastAccessFileName();         }          if (File.Exists(fileName))         {             FileInfo fileInfo = new FileInfo(fileName);             if (fileInfo.Length > fileMaxSize)             {                 fileName = GetDefaultFileName();             }             else             {                 currentFileSize = (int)fileInfo.Length;             }         }          return fileName;     }      private string GetLastAccessFileName()     {         string[] existLogFileNames = GetExistLogFileNames();         foreach (string result in existLogFileNames)         {             FileInfo fileInfo = new FileInfo(result);             if (fileInfo.Length < fileMaxSize) // 判断已创建的日志文件是否达到最大内存             {                 currentFileSize = (int)fileInfo.Length;                 return result;             }         }          return GetDefaultFileName(); // 若未创建过,通过指定方式创建     }      private string GetDefaultFileName()     {         switch (generateMode)         {             case GenerateMode.ByEveryMinute:                 return Path.Combine(filePath, "Logs_" + DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd_HHmm") + ".txt");             case GenerateMode.ByEveryHour:                 return Path.Combine(filePath, "Logs_" + DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd_HH") + ".txt");             case GenerateMode.ByEveryDay:                 return Path.Combine(filePath, "Logs_" + DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd") + ".txt");             case GenerateMode.ByEveryWeek:                 {                     GregorianCalendar gregorianCalendar = new GregorianCalendar();                     int weekOfYear = gregorianCalendar.GetWeekOfYear(DateTime.Now, CalendarWeekRule.FirstDay, DayOfWeek.Monday);                     return Path.Combine(filePath, "Logs_" + DateTime.Now.Year + "_W" + weekOfYear + ".txt");                 }             case GenerateMode.ByEveryMonth:                 return Path.Combine(filePath, "Logs_" + DateTime.Now.ToString("yyyy_MM") + ".txt");             case GenerateMode.ByEverySeason:                 return Path.Combine(filePath, "Logs_" + DateTime.Now.Year + "_Q" + (DateTime.Now.Month / 3 + 1) + ".txt");             case GenerateMode.ByEveryYear:                 return Path.Combine(filePath, "Logs_" + DateTime.Now.Year + ".txt");             default:                 return string.Empty;         }     }      public override string ToString()     {         return $"LogNetFileSize[{fileMaxSize}];LogNetDateTime[{generateMode}]";     } }
/// <summary> /// 消息级别 /// </summary> public enum MessageDegree {     DEBUG = 1,     INFO = 2,     WARN = 3,     ERROR = 4,     FATAL = 5,     None = 9 }

 参考:C# 日志记录分级功能使用 按照日期,大小,或是单文件存储

三、通过开源库 NLog 实现通过配置文件配置日志选项

 NLog 是一个基于 .net 平台编写的日志记录类库,我们可以使用 NLog 在应用程序中添加极为完善的跟踪调试代码。

 本文将通过日志框架 Nlog 和 ConcurrentQueue 队列,实现一个高性能的日志库。

 首先,为什么相中了 Nlog ?

  • NLog 是适用于各个 .net 平台的灵活且免费的日志记录平台。通过 NLog, 可以轻松地写入多个目标(例如:数据库、文件、控制台等), 并可动态更改日志记录配置信息。
  • NLog 支持结构化和传统日志记录。
  • NLog 的特点: 高性能、易于使用、易于扩展和灵活配置。

ConcurrentQueue:表示线程安全的先进先出(FIFO)集合。所有公共成员和受保护成员 ConcurrentQueue<T> 都是线程安全的,可以从多个线程并发使用。

1. 配置文件

对于 ASP.NET 应用程序,存在嵌入程序配置文件和单独配置文件两种方式,程序在启动时,会在应用程序主目录下依次查找:web.config(*.exe.config、*.web.config)、web.nlog(*.exe.nlog)、NLog.config

个人推荐单独文件配置,便于修改和迭代使用。

第一种方式:单独配置文件

  常用名称为 NLog.config。此时需要在根节点 nlog 加上智能感知(Intellisense)的属性配置,详见下文配置文件 XML 代码。

  1/5 targets(必须有) - 定义日志目标/输出

  • name:是指的输出地方的一个名词(给 rules 调用的);
  • xsi:type:输出文件的类型,File 指的是文件,Console 控制台输出;
  • fileName:输出到目标文件的地址,使用的相对路径,可以自行配置输出的地点。
  • layout:在最简单的形式中,布局是带有嵌入标记的文本,这些嵌入标记样子例如:${xxxx};
  • archiveFileName:表示滚动日志存放路径;
  • archiveAboveSize:单次日志的存储大小(单位是KB),超过配置,会 archiveFileName 中创建新的日志;
  • archiveNumbering:Sequence(排序),Rolling(滚动);
  • concurrentWrites:支持多个并发一起写文件,提高文件写入性能;
  • keepFileOpen:为了提高文件写入性能,避免每次写入文件都开关文件;
  • autoFlush:为了提高日志写入性能,不必每次写入日志都直接写入到硬盘;
  • createDirs:若设置的日志文件夹不存在,则自动创建文件夹,true:创建;false:不创建。

  其中,layout 属性的标记变量(${xxx})解析可以参考以下代码:

点击展开 查看标记释义
${cached} - 将缓存应用于另一个布局输出。 ${db-null} - 为数据库呈现 DbNull ${exception} - 通过调用记录器方法之一提供的异常信息 ${level} - 日志级别(例如错误、调试)或级别序号(数字) ${literal} - 字符串 literal。(文本) - 用于转义括号 ${logger} - 记录器名称。GetLogger, GetCurrentClassLogger 等 ${message} - (格式化的)日志消息。 ${newline} - 换行符文字。 ${object-path} - 呈现对象的(嵌套)属性 ${onexception} - 仅在为日志消息定义了异常时才输出内部布局。 ${onhasproperties} - 仅当事件属性包含在日志事件中时才输出内部布局。 ${var} - 渲染变量  // 调用站点和堆栈跟踪 ${callite} - 调用站点(类名、方法名和源信息) ${callite-filename} - 调用站点源文件名。 ${callsite-linenumber} - 呼叫站点源行编号。 ${stacktrace} - Render the Stack trace  // 条件 ${when} - 仅在满足指定条件时输出内部布局。 ${whenempty} - 当内部布局生成空结果时输出备用布局。  // 上下文信息 ${activity} - 从 System.Diagnostics.Activity.Current NLog.DiagnosticSource External 捕获跟踪上下文 ${activityid} - 将 System.Diagnostics 跟踪关联 ID 放入日志中。 ${all-event-properties} - 记录所有事件上下文数据。 ${event-context} - 记录事件属性数据 - 替换为 ${事件属性} ${event-properties} - 记录事件属性数据 - 重命名 ${事件-上下文} ${gdc} - 全局诊断上下文项。用于保存每个应用程序实例值的字典结构。 ${install-context} - 安装参数(传递给 InstallNLogConfig)。 ${mdc} - 映射的诊断上下文 - 线程本地结构。 ${mdlc} - 异步映射诊断上下文 - 作用域内上下文的线程本地结构。MDC 的异步版本。 ${ndc} - 嵌套诊断上下文 - 线程本地结构。 ${ndlc} - 异步嵌套诊断上下文 - 线程本地结构。  // 计数器 ${counter} - 计数器值(在每次布局呈现时增加) ${guid} - 全局唯一标识符(GUID)。 ${sequenceid} - 日志序列 ID  // 日期和时间 ${date} - 当前日期和时间。 ${longdate} - 日期和时间采用长而可排序的格式"yyyy-MM-dd HH:mm:ss.ffff"。 ${qpc} - 高精度计时器,基于从 QueryPerformanceCounter 返回的值。 ${shortdate} - 可排序格式为 yyyy-MM-dd 的短日期。 ${ticks} - 当前日期和时间的分笔报价值。 ${time} - 24 小时可排序格式的时间 HH:mm:ss.mmm。  // 编码和字符串转换 ${json-encode} - 使用 JSON 规则转义另一个布局的输出。 ${left} - 文本的剩余部分 ${lowercase} - 将另一个布局输出的结果转换为小写。 ${norawvalue} - 防止将另一个布局呈现器的输出视为原始值 ${pad} - 将填充应用于另一个布局输出。 ${replace} - 将另一个布局输出中的字符串替换为另一个字符串。使用正则表达式可选 ${replace-newlines} - 将换行符替换为另一个字符串。 ${right} - 文本的右侧部分 ${rot13} - 使用 ROT-13 解码"加密"的文本。 ${substring} - 文本的子字符串 ${trim-whitespace} - 从另一个布局呈现器的结果中修剪空格。 ${uppercase} - 将另一个布局输出的结果转换为大写。 ${url-encode} - 对另一个布局输出的结果进行编码,以便与 URL 一起使用。 ${wrapline} - 以指定的行长度换行另一个布局输出的结果。 ${xml-encode} - 将另一个布局输出的结果转换为符合 XML 标准。  // 环境和配置文件 ${appsetting} - 来自 .config 文件 NLog.Extended 的应用程序配置设置 ${configsetting} - 来自 appsettings.json 的值或 ASP.NET Core & .NET Core NLog.Extensions.LoggingNLog.Extensions.HostingNLog.Web.AspNetCore ${environment} - 环境变量。(例如 PATH、OSVersion) ${environment-user} - 用户标识信息(用户名)。 ${registry} - 来自 Windows 注册表的值。  // 文件和目录 ${basedir} - 当前应用程序域的基目录。 ${currentdir} - 应用程序的当前工作目录。 ${dir-separator} - 操作系统相关目录分隔符。 ${file-contents} - 呈现指定文件的内容。 ${filesystem-normalize} - 通过将文件名中不允许使用的字符替换为安全字符来筛选它们。 ${nlogdir} - NLog.dll所在的目录。 ${processdir} - 应用程序的可执行进程目录。 ${specialfolder} - 系统特殊文件夹路径(包括"我的文档"、"我的音乐"、"程序文件"、"桌面"等)。 ${tempdir} - 一个临时目录。  // 身份 ${identity} - 线程标识信息(名称和身份验证信息)。 ${windows-identity} - Thread Windows identity information (username) ${windows-identity} - Thread Windows identity information (username) Nlog.WindowsIdentity  // 集成 ${gelf} - 将 LogEvents 转换为 GELF 格式以发送到 Graylog NLog.GelfLayout External ${log4jxmlevent} - XML 事件描述与 log4j、Chainsaw 和 NLogViewer 兼容。  // 进程、线程和程序集 ${appdomain} - 当前应用域。 ${assembly-version} - 默认应用程序域中可执行文件的版本。 ${gc} - 有关垃圾回收器的信息。 ${hostname} - 运行进程的计算机的主机名。 ${local-ip} - 来自网络接口的本地 IP 地址。 ${machinename} - 运行进程的计算机名称。 ${performancecounter} - 性能计数器。 ${processid} - 当前进程的标识符。 ${processinfo} - 有关正在运行的进程的信息,例如 StartTime、PagedMemorySize ${processname} - 当前进程的名称。 ${processtime} - 格式为 HH:mm:ss.mmm 的处理时间。 ${threadid} - 当前线程的标识符。 ${threadname} - 当前线程的名称。  // 银光 ${document-uri} - 承载当前 Silverlight 应用程序的 HTML 页面的 URI。 ${sl-appinfo} - 有关 Silverlight 应用程序的信息。  // 网络、ASP.NET 和 ASP.NET 核心 ${aspnet-appbasepath} - ASP.NET Application base path (Content Root) NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-application} - ASP.NET Application variable. NLog.Web ${aspnet-environment} - ASP.NET Environment name NLog.Web.AspNetCore ${aspnet-item} - ASP.NET 'HttpContext' item variable. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-mvc-action} - ASP.NET MVC Action Name from routing parameters NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-mvc-controller} - ASP.NET MVC Controller Name from routing parameters NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request} - ASP.NET Request variable. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-contenttype} - ASP.NET Content-Type header (Ex. application/json) NLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-cookie} - ASP.NET Request cookie content. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-form} - ASP.NET Request form content. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-headers} - ASP.NET Header key/value pairs. NLog.Web.Web.AspNetCore ${aspnet-request-host} - ASP.NET Request host. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-ip} - Client IP. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-method} - ASP.NET Request method (GET, POST etc). NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-posted-body} - ASP.NET posted body / payload NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-querystring} - ASP.NET Request querystring. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-referrer} - ASP.NET Request referrer. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-routeparameters} - ASP.NET Request route parameters. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-url} - ASP.NET Request URL. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-request-useragent} - ASP.NET Request useragent. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-response-statuscode} - ASP.NET Response status code content. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-session} - ASP.NET Session variable. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-sessionid} - ASP.NET Session ID variable. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-traceidentifier} - ASP.NET trace identifier NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-user-authtype} - ASP.NET User auth. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-user-claim} - ASP.NET User Claims 授权值 NLog.Web.AspNetCore ${aspnet-user-identity} - ASP.NET User variable. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-user-isauthenticated} - ASP.NET User authenticated? NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${aspnet-webrootpath} - ASP.NET Web root path (wwwroot) NLog.WebNLog.Web.AspNetCore ${iis-site-name} - IIS site name. NLog.WebNLog.Web.AspNetCore  //参考: https://www.cnblogs.com/zmy2020/p/15936886.html

  2/5 rules(必须有) - 定义日志路由规则

  rules 下只有一种节点 logger(可同时配置多个),其属性释义如下:

  • name:logger 名称,若为 * 则表示适用于所有日志,?:匹配单个字符;
  • minlevel:表示记录的最低日志级别,只有大于等于该日志级别才会被记录;
  • maxlevel:记录的最高级别;
  • level:单极记录,只记录一个级别日志;
  • levels:同时记录多个级别的日志,用逗号分隔;
  • writeTo:和 target 节点的 name 属性值匹配,一个 rules 对应一个 target;
  • enabled:通过值为 false 禁用规则,而不用删除;
  • ruleName:规则标识符,允许使用 Configuration.FindRuleByName 和进行规则查找 Configuration.RemoveRuleByName,在 NLog 4.6.4 中引入。

  3/5 variables - 声明变量的值

  variable 元素定义了配置文件中需要用到的变量,一般用来表示复杂或者重复的表达式(例如文件名)。变量需要先定义后使用,否则配置文件将初始化失败。

  • name:变量名;
  • value:变量值。

  定义变量之后,可以通过 ${my_name} 语法来使用。

 4/5 extensions - 定义要加载的 NLog 扩展项 *.dll 文件

  extensions 节点可以添加额外的 NLog 元包或自定义功能,assembly 属性指定的被包含程序集不带后缀 .dll 。示例如下:

<nlog>     <extensions>          <add assembly="MyAssembly" />     </extensions>     <targets>         <target name="a1" type="MyFirst" host="localhost" />     </targets>     <rules>         <logger name="*" minLevel="Info" appendTo="a1" />     </rules> </nlog>

  NLog 4.0 之后,与 NLog.dll 同目录下名如 NLog*.dll 的程序集(如:NLog.CustomTarget.dll)会被自动加载。

  5/5 includes - 指定当前配置文件包含多个子配置文件

  通过 ${} 语法可以使用环境变量,下例展示包含一个名为当前机器名的配置文件。

<nlog>     ...     <include file="${machinename}.config" />     ... </nlog>

  NLog 4.4.2 之后可以使用通配符 * 指定多个文件。例如:<include file="nlog-*.config" />

示例配置:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <nlog xmlns="http://www.nlog-project.org/schemas/NLog.xsd"         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xsi:schemaLocation="http://www.nlog-project.org/schemas/NLog.xsd NLog.xsd"         autoReload="true"         throwExceptions="false"         internalLogLevel="Off" internalLogFile="c:tempnlog-internal.log">     <variable name="appName" value="ConsoleAppDemo"/>     <targets>     <target name="logconsole" xsi:type="Console" 				layout="${longdate} [${uppercase:${level}}] ${callsite}(${callsite-filename:includeSourcePath=False}:${callsite-linenumber}) - ${message} ${exception:format=ToString}" 		/>     <target name="logfile" 				xsi:type="File" 				fileName="${basedir}/logs/${appName}-${shortdate}.log" 				layout="${longdate} [${uppercase:${level}}] ${callsite}(${callsite-filename:includeSourcePath=False}:${callsite-linenumber}) - ${message} ${exception:format=ToString}" 				maxArchiveFiles="999" 				archiveFileName="${basedir}/logs/${appName}-${shortdate}-${###}.log" 				createDirs="true" 				archiveAboveSize="102400" 				archiveEvery="Day" 				encoding="UTF-8" 		/>     </targets>     <rules>     <logger name="*" minlevel="Debug" writeTo="logfile" />     </rules> </nlog>

  参考:完善 .Net Core 项目 — NLog入门 (日志组件)

第二种方式:嵌入程序配置文件

  NLog 配置信息可以嵌入在 .net 应用程序自身的配置文件中,例如 *.exe.config 或者 *.web.config 中,需要使用 configSections 节点配置,如下 XML 代码,再将其他配置填入 nlog 节点即可。

  nlog 节点内的内容,参考前边‘第一种方式’。

<configuration>   <configSections>     <section name="nlog" type="NLog.Config.ConfigSectionHandler, NLog"/>   </configSections>   <nlog>       ......   </nlog> </configuration>

2. 测试代码

static void Main(string[] args) {     try     {         LoggerHelper._.Info($"完成");         LoggerHelper._.Debug($"Debug完成");         LoggerHelper._.Error($"Error完成");         throw (new Exception());     }     catch (Exception ex)     {         LoggerHelper._.Error(ex.Message);     } } // 输出日志 2023-04-04 17:14:45.6651 [INFO] YOKAVerse.Net.Log.LoggerHelper.Info(Logger.cs:40) - 完成  2023-04-04 17:14:46.7303 [DEBUG] YOKAVerse.Net.Log.LoggerHelper.Debug(Logger.cs:28) - Debug完成  2023-04-04 17:14:47.2924 [ERROR] YOKAVerse.Net.Log.LoggerHelper.Error(Logger.cs:76) - Error完成  2023-04-04 17:14:49.5869 [ERROR] YOKAVerse.Net.Log.LoggerHelper.Error(Logger.cs:76) - Exception of type 'System.Exception' was thrown. 

3. 日志记录类

以下代码对 NLog 进行了封装,将日志记录先存在线程安全的队列里,以避免调用写入文件时 I/O 的耗时操作拖垮应用程序

队列有两个,一个是操作队列-concurrentQueue_operation,一个是助手队列-concurrentQueue_assistant,程序中的日志记录需求直接写入助手队列,避免影响程序频繁写入造成的系统等待。当操作队列中的记录处理完成后,再将助手队列的记录转至操作队列,继续进行比较耗时的写入操作。

当然这种方法在提高系统响应速度的同时,也存在一个弊端,就是在程序崩溃而异常退出时,可能造成积压在队列中的日志记录未全部完成落地,导致日志内容丢失。所以使用时还请权衡利弊,慎重使用。

public class LoggerHelper {     /// <summary>     /// 实例化nLog,即为获取配置文件相关信息(获取以当前正在初始化的类命名的记录器)     /// </summary>     private readonly NLog.Logger logger = LogManager.GetCurrentClassLogger();     private static LoggerHelper _obj;     /// <summary>     /// 辅助队列     /// </summary>     private static ConcurrentQueue<LogModel> concurrentQueue_assistant = new ConcurrentQueue<LogModel>();     /// <summary>     /// 操作队列     /// </summary>     private static ConcurrentQueue<LogModel> concurrentQueue_operation = new ConcurrentQueue<LogModel>();     private static string lockobj_assistant = string.Empty;     private static string lockobj_operation = string.Empty;      public static LoggerHelper LHR     {         get => _obj ?? (_obj = new LoggerHelper());         set => _obj = value;     }      public LoggerHelper()     {         InitializeTask();     }      private static LogModel logModel_init = null;     /// <summary>     /// 初始化后台线程     /// </summary>     private void InitializeTask()     {         if (logModel_init == null)         {             logModel_init = new LogModel();             Thread t = new Thread(new ThreadStart(LogOperation));             t.IsBackground = false;             t.Start();         }     }      /// <summary>     /// 记录日志     /// </summary>     private void LogOperation()     {         while (true) // 线程持续处理         {             if (concurrentQueue_assistant.Count > 0 && concurrentQueue_operation.Count == 0)             {                 lock (lockobj_assistant)                 {                     concurrentQueue_operation = concurrentQueue_assistant; // 将数据转至操作队列                     concurrentQueue_assistant = new ConcurrentQueue<LogModel>(); // 注意此处不可用 .Clear() 因为 ConcurrentQueue<T> 为引用类型                 }                 LogModel logModel;                 // 取出队列 concurrentQueue_operation 中待写入的日志记录,直至全部记录完成                 while (concurrentQueue_operation.Count > 0 && concurrentQueue_operation.TryDequeue(out logModel))                 {                     switch (logModel.type) // 日志类型分流                     {                         case NLogLevel.Trace:                             if (logModel.exobj != null)                                 logger.Trace(logModel.content);                             else                                 logger.Trace(logModel.content, logModel.exobj);                             break;                         case NLogLevel.Debug:                             if (logModel.exobj != null)                                 logger.Debug(logModel.content);                             else                                 logger.Debug(logModel.content, logModel.exobj);                             break;                         case NLogLevel.Info:                             if (logModel.exobj != null)                                 logger.Info(logModel.content, logModel.exobj);                             else                                 logger.Info(logModel.content);                             break;                         case NLogLevel.Error:                             if (logModel.exobj != null)                                 logger.Error(logModel.content, logModel.exobj);                             else                                 logger.Error(logModel.content);                             break;                         case NLogLevel.Warn:                             if (logModel.exobj != null)                                 logger.Warn(logModel.content, logModel.exobj);                             else                                 logger.Warn(logModel.content);                             break;                         case NLogLevel.Fatal:                             if (logModel.exobj != null)                                 logger.Fatal(logModel.content, logModel.exobj);                             else                                 logger.Fatal(logModel.content);                             break;                         default:                             break;                     }                 }             }             else                 Thread.Sleep(1000);         }     }      /// <summary>     /// 加入队列前,根据日志级别统一验证     /// </summary>     /// <param name="logModel"></param>     public void EnqueueLogModel(LogModel logModel)     {         if ((logModel.type == NLogLevel.Trace && logger.IsTraceEnabled) || (logModel.type == NLogLevel.Debug && logger.IsDebugEnabled)             || (logModel.type == NLogLevel.Info && logger.IsInfoEnabled) || (logModel.type == NLogLevel.Warn && logger.IsWarnEnabled)             || (logModel.type == NLogLevel.Error && logger.IsErrorEnabled) || (logModel.type == NLogLevel.Fatal && logger.IsFatalEnabled))         {             lock (lockobj_assistant)             {                 concurrentQueue_assistant.Enqueue(logModel);             }         }     }      /// <summary>     /// Trace,追踪,非常详细的日志,该日志等级通常仅在开发过程中被使用     /// </summary>     /// <param name="msg"></param>     public void Trace(string logcontent)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Trace, content = logcontent });     }     public void Trace(string logcontent, Exception exception)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Trace, content = logcontent, exobj = exception });     }      /// <summary>     /// Debug,调试,详尽信息次于 Trace,在生产环境中通常不启用     /// </summary>     /// <param name="msg"></param>     public void Debug(string logcontent)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Debug, content = logcontent });     }     public void Debug(string logcontent, Exception exception)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Debug, content = logcontent, exobj = exception });     }      /// <summary>     /// Info,信息,通常在生产环境中通常启用     /// </summary>     /// <param name="msg"></param>     public void Info(string logcontent)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Info, content = logcontent });     }     public void Info(string logcontent, Exception exception)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Info, content = logcontent, exobj = exception });     }      /// <summary>     /// Warn,警告,通常用于非关键问题,这些问题可以恢复,或者是暂时的故障     /// </summary>     /// <param name="msg"></param>     public void Warn(string logcontent)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Warn, content = logcontent });     }     public void Warn(string logcontent, Exception exception)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Warn, content = logcontent, exobj = exception });     }      /// <summary>     /// Error,错误,多数情况下记录Exceptions(异常)信息     /// </summary>     /// <param name="msg"></param>     public void Error(string logcontent)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Error, content = logcontent });     }     public void Error(string logcontent, Exception exception)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Error, content = logcontent, exobj = exception });     }      /// <summary>     /// Fatal,致命错误,非常严重的错误     /// </summary>     /// <param name="msg"></param>     public void Fatal(string logcontent)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Fatal, content = logcontent });     }     public void Fatal(string logcontent, Exception exception)     {         EnqueueLogModel(new LogModel() { type = NLogLevel.Fatal, content = logcontent, exobj = exception });     } } public class LogModel {     public NLogLevel type { get; set; }     public string content { get; set; }     public Exception exobj { get; set; } } /// <summary> /// NLog 日志等级 /// </summary> public enum NLogLevel {     Trace,     Debug,     Info,     Warn,     Error,     Fatal }

  参考:C# 超高速高性能写日志 代码开源       .net core 中的那些常用的日志框架(NLog篇)

四、日志查看器

作为一名研发人员,高效率的日志分析是必须的,当然好的工具也是前提条件。

要想高效分析日志,有几个问题需要解决:

  • 快速定位,在海量日志信息中快速定位目标行;
  • 高亮显示,以不同颜色显示目标行,以便分类提高辨识度;
  • 只显示有用的行。

在日常开发使用最多的莫过于 NotePad++ 了,尽管其可以通过 “搜索-标记/标记所有-使用格式1/2/3/4/5”的操作来实现以上的前两点,但是操作较繁琐,当日志行数比较多时,也无法仅显示标记行,从而造成效率低下。

当然,对于普通的业务量不太高的日志记录,NotePad++ 足以满足使用。

下面介绍一个非常简单实用的开源日志查看工具 TextAnalysisTool.NET。

1. 下载应用程序包

下载完成后,如下图打开最新版的应用程序:

  C# 如何设计一个好用的日志库?【架构篇】

2. 分析的日志文件

按照“File -> Open”选择要打开的日志文件。

双击任意行,便会跳出“Add Filter”窗口:(Text 默认为鼠标焦点行的内容)

  C# 如何设计一个好用的日志库?【架构篇】

可以通过修改“Text Color”和“Background”来指定查询结果的文本和行底色,达到高亮显示目的。

其他选项:Description:描述;Excluding:排除,不包含;Case-sensitive:大小写敏感;Regular-expression:按照正则表达式查询。

如下图示例,查询三个语句,标志为不同的行底色效果:

  C# 如何设计一个好用的日志库?【架构篇】

若想只显示查询目标所在的行,可以如下图鼠标操作,也可使用快捷键 Ctrl+H,取消时重复操作即可。

  C# 如何设计一个好用的日志库?【架构篇】

  参考:使用TextAnalysisTool来快速提高你分析文本日志的效率

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