Python自动化运维之常用模块！
在现实生活中，记录日志非常重要。银行转账时会有转账记录；如果有出现什么问题，人们可以通过日志数据来搞清楚到底发生了什么。
对于系统开发、调试以及运行，记录日志都是同样的重要。如果没有日志记录，程序崩溃时你几乎就没办法弄明白到底发生了什么事情。
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1、简单使用
import logging
logging.debug('debug message')
logging.info('info message')
logging.warn('warn message')
logging.error('error message')
logging.critical('critical message')
执行结果：
WARNING:root:warn message
ERROR:root:error message
CRITICAL:root:critical message
默认情况下，logging模块将日志打印到屏幕上(stdout)，日志级别为WARNING(即只有日志级别高于WARNING的日志信息才会输出)，日志格式如下图所示：
1.1 日志级别
1.2 简单配置
import logging
# 通过下面的方式进行简单配置输出方式与日志级别
logging.basicConfig(filename='logger.log', level=logging.INFO)
logging.debug('debug message')
logging.info('info message')
logging.warn('warn message')
logging.error('error message')
logging.critical('critical message')
执行结果：
标准输出(屏幕)未显示任何信息，发现当前工作目录下生成了logger.log，内容如下：
INFO:root:info message WARNING:root:warn message ERROR:root:error message CRITICAL:root:critical message
因为通过level=logging.INFO设置日志级别为INFO，所以所有的日志信息均输出出来了。
2、重要的概念
Logger 记录器，暴露了应用程序代码能直接使用的接口。
Handler 处理器，将（记录器产生的）日志记录发送至合适的目的地。
Filter 过滤器，提供了更好的粒度控制，它可以决定输出哪些日志记录。
Formatter 格式化器，指明了最终输出中日志记录的布局。
1.2.1 Logger 记录器
Logger是一个树形层级结构，在使用接口debug，info，warn，error，critical之前必须创建Logger实例，即创建一个记录器，如果没有显式的进行创建，则默认创建一个root logger，并应用默认的日志级别(WARN)，处理器Handler(StreamHandler，即将日志信息打印输出在标准输出上)，和格式化器Formatter(默认的格式即为第一个简单使用程序中输出的格式)。
创建方法: logger = logging.getLogger(logger_name)
创建Logger实例后，可以使用以下方法进行日志级别设置，增加处理器Handler。
logger.setLevel(logging.ERROR) # 设置日志级别为ERROR，即只有日志级别大于等于ERROR的日志才会输出
logger.addHandler(handler_name) # 为Logger实例增加一个处理器
logger.removeHandler(handler_name) # 为Logger实例删除一个处理器
2.2 Handler 处理器
Handler处理器类型有很多种，比较常用的有三个，StreamHandler，FileHandler，NullHandler，详情可以访问Python logging.handlers
创建StreamHandler之后，可以通过使用以下方法设置日志级别，设置格式化器Formatter，增加或删除过滤器Filter。
ch.setLevel(logging.WARN) # 指定日志级别，低于WARN级别的日志将被忽略 ch.setFormatter(formatter_name) # 设置一个格式化器formatter ch.addFilter(filter_name) # 增加一个过滤器，可以增加多个 ch.removeFilter(filter_name) # 删除一个过滤器
StreamHandler
创建方法: sh = logging.StreamHandler(stream=None)
FileHandler
创建方法: fh = logging.FileHandler(filename, mode='a', encoding=None, delay=False)
NullHandler
NullHandler类位于核心logging包，不做任何的格式化或者输出。本质上它是个“什么都不做”的handler，由库开发者使用。
2.3 Formatter 格式化器
使用Formatter对象设置日志信息最后的规则、结构和内容，默认的时间格式为%Y-%m-%d %H:%M:%S。
创建方法: formatter = logging.Formatter(fmt=None, datefmt=None)
其中，fmt是消息的格式化字符串，datefmt是日期字符串。如果不指明fmt，将使用'%(message)s'。如果不指明datefmt，将使用ISO8601日期格式。
2.4 Filter 过滤器
Handlers和Loggers可以使用Filters来完成比级别更复杂的过滤。Filter基类只允许特定Logger层次以下的事件。例如用‘A.B’初始化的Filter允许Logger ‘A.B’, ‘A.B.C’, ‘A.B.C.D’, ‘A.B.D’等记录的事件，logger‘A.BB’, ‘B.A.B’ 等就不行。 如果用空字符串来初始化，所有的事件都接受。
创建方法: filter = logging.Filter(name='')
以下是相关概念总结:
熟悉了这些概念之后，有另外一个比较重要的事情必须清楚，即Logger是一个树形层级结构;
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;
一个Logger实例可以新增多个Handler，一个Handler可以新增多个格式化器或多个过滤器，而且日志级别将会继承。
3、Logging工作流程
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。
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显式配置。
使用logging模块的全局作用域中的getLogger函数来得到一个Logger对象实例(其参数即是一个字符串，表示Logger对象实例的名字，即通过该名字来得到相应的Logger对象实例)。
使用Logger对象中的debug，info，error，warn，critical等方法记录日志信息。
4、logging模块使用过程
4.1 logging模块处理流程
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。
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。
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。
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。
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。
使用Formatter类格式化最终的输出结果。 注：Formatter同上述第2步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。
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。
注：以上内容摘抄自第三条参考资料，内容略有改动，转载特此声明。
5、日志配置
5.1 配置方式
显式创建记录器Logger、处理器Handler和格式化器Formatter，并进行相关设置；
通过简单方式进行配置，使用basicConfig()函数直接进行配置；
通过配置文件进行配置，使用fileConfig()函数读取配置文件；
通过配置字典进行配置，使用dictConfig()函数读取配置信息；
通过网络进行配置，使用listen()函数进行网络配置。
5.2 basicConfig关键字参数
5.3 有用的format格式
5.4 配置示例
5.4.1 显式配置
使用程序logger.py如下:
import logging
# create logger
logger_name = "example"
file_log = "accesss.log"
logger = logging.getLogger(logger_name)
logger.setLevel(logging.DEBUG)
# create file handler
fh = logging.FileHandler(file_log)
fh.setLevel(logging.WARN)
# create formatter
fmt = "%(asctime)-15s %(levelname)s %(filename)s %(lineno)d %(process)d %(message)s"
datefmt = "%a %d %b %Y %H:%M:%S"
formatter = logging.Formatter(fmt, datefmt)
# add handler and formatter to logger
fh.setFormatter(formatter)
logger.addHandler(fh)
# print log info
logger.debug('debug message')
logger.info('info message')
logger.warn('warn message')
logger.error('error message')
logger.critical('critical message')
5.4.2 文件配置
配置文件logging.conf如下:
[loggers]
keys=root,example01
[logger_root]
level=DEBUG
handlers=hand01,hand02
[logger_example01]
handlers=hand01,hand02
qualname=example01
propagate=0
[handlers]
keys=hand01,hand02
[handler_hand01]
class=StreamHandler
level=INFO
formatter=form02
args=(sys.stderr,)
[handler_hand02]
class=FileHandler
level=DEBUG
formatter=form01
args=('log.log', 'a')
[formatters]
keys=form01,form02
[formatter_form01]
format=%(asctime)s %(filename)s[line:%(lineno)d] %(levelname)s %(message)s
使用程序logger.py如下:
import logging
import logging.config
logging.config.fileConfig("logging.conf")
# create logger
logger_name = "example"
logger = logging.getLogger(logger_name)
logger.debug('debug message')
logger.info('info message')
logger.warn('warn message')
logger.error('error message')
logger.critical('critical message')
5.4.3 字典配置
import logging
import logging.config
logger = logging.getLogger(__name__)
# load config from file
# logging.config.fileConfig('logging.ini', disable_existing_loggers=False)
# or, for dictConfig
logging.config.dictConfig({
'version': 1,
'disable_existing_loggers': False, # this fixes the problem
'formatters': {
'standard': {
'format': '%(asctime)s [%(levelname)s] %(name)s: %(message)s'
},
},
'handlers': {
'default': {
'level':'INFO',
'class':'logging.StreamHandler',
},
},
'loggers': {
'': {
'handlers': ['default'],
'level': 'INFO',
'propagate': True
}
}
})
logger.info('It works!')
5.4.4 监听配置
可以使用logging.config.listen(port=DEFAULT _ LOGGING _ CONFIG _ PORT )进行完善本文。
5.4.5 JSON配置
配置文件logging.json如下：
{
"version": 1,
"disable_existing_loggers": false,
"formatters": {
"simple": {
"format": "%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s"
}
},
"handlers": {
"console": {
"class": "logging.StreamHandler",
"level": "DEBUG",
"formatter": "simple",
"stream": "ext://sys.stdout"
},
"info_file_handler": {
"class": "logging.handlers.RotatingFileHandler",
"level": "INFO",
"formatter": "simple",
"filename": "info.log",
"maxBytes": 10485760,
"backupCount": 20,
"encoding": "utf8"
},
"error_file_handler": {
"class": "logging.handlers.RotatingFileHandler",
"level": "ERROR",
"formatter": "simple",
"filename": "errors.log",
"maxBytes": 10485760,
"backupCount": 20,
"encoding": "utf8"
}
},
"loggers": {
"my_module": {
"level": "ERROR",
"handlers": ["console"],
"propagate": "no"
}
},
"root": {
"level": "INFO",
"handlers": ["console", "info_file_handler", "error_file_handler"]
}
}
使用程序logger.py如下:
import json import logging.config def setup_logging( default_path='logging.json', default_level=logging.INFO, env_key='LOG_CFG' ): """Setup logging configuration """ path = default_path value = os.getenv(env_key, None) if value: path = value if os.path.exists(path): with open(path, 'rt') as f: config = json.load(f) logging.config.dictConfig(config) else: logging.basicConfig(level=default_level)
5.4.6 YAML配置
配置文件logging.yaml如下：
--- version: 1 disable_existing_loggers: False formatters: simple: format: "%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s" handlers: console: class: logging.StreamHandler level: DEBUG formatter: simple stream: ext://sys.stdout info_file_handler: class: logging.handlers.RotatingFileHandler level: INFO formatter: simple filename: info.log maxBytes: 10485760 # 10MB backupCount: 20 encoding: utf8 error_file_handler: class: logging.handlers.RotatingFileHandler level: ERROR formatter: simple filename: errors.log maxBytes: 10485760 # 10MB backupCount: 20 encoding: utf8 loggers: my_module: level: ERROR handlers: [console] propagate: no root: level: INFO handlers: [console, info_file_handler, error_file_handler]
使用程序logger.py如下:
import os import logging.config import yaml def setup_logging( default_path='logging.yaml', default_level=logging.INFO, env_key='LOG_CFG' ): """Setup logging configuration """ path = default_path value = os.getenv(env_key, None) if value: path = value if os.path.exists(path): with open(path, 'rt') as f: config = yaml.load(f.read()) logging.config.dictConfig(config) else: lo
6、使用 __name__ 作为 logger 的名称
虽然不是非得将 logger 的名称设置为 __name__ ，但是这样做会给我们带来诸多益处。在 python 中，变量 __name__ 的名称就是当前模块的名称。比如，在模块 “foo.bar.my_module” 中调用 logger.getLogger(__name__) 等价于调用logger.getLogger(“foo.bar.my_module”) 。当你需要配置 logger 时，你可以配置到 “foo” 中，这样包 foo 中的所有模块都会使用相同的配置。当你在读日志文件的时候，你就能够明白消息到底来自于哪一个模块。
7、捕捉异常并使用 traceback 记录它
出问题的时候记录下来是个好习惯，但是如果没有 traceback ，那么它一点儿用也没有。你应该捕获异常并用 traceback 把它们记录下来。比如下面这个例子：
使用参数 exc_info=true 调用 logger 方法, traceback 会输出到 logger 中。你可以看到下面的结果：
pen('/path/to/does/not/exist', 'rb')
except (SystemExit, KeyboardInterrupt):
raise
except Exception, e:
logger.error('Failed to open file', exc_info=True)
你也可以调用 logger.exception(msg, _args)，它等价于 logger.error(msg, exc_info=True, _args)。
千万不要在模块层次获取 Logger，除非 disable_existing_loggers 被设置为 False
你可以看到很多在模块层次获取 logger 的例子（在这篇文章我也使用了很多，但这仅仅为了让示例更短一些）。它们看上去没什么坏处，但事实上，这儿是有陷阱的 – 如果你像这样在模块中使用 Logger，Python 会保留从文件中读入配置前所有创建的所有 logger。
import logging
logger = logging.getLogger(__name__)
def foo():
logger.info('Hi, foo')
class Bar(object):
def bar(self):
logger.info('Hi, bar')
main.py
import logging
logger = logging.getLogger(__name__)
def foo():
logger.info('Hi, foo')
class Bar(object):
def bar(self):
logger.info('Hi, bar')
本应该在日志中看到记录，但是你却什么也没有看到。为什么呢？这就是因为你在模块层次创建了 logger，然后你又在加载日志配置文件之前就导入了模块。logging.fileConfig 与 logging.dictConfig 默认情况下会使得已经存在的 logger 失效。所以，这些配置信息不会应用到你的 Logger 上。你最好只在你需要 logger 的时候才获得它。反正创建或者取得 logger 的成本很低。你可以这样写你的代码：
import logging
def foo():
logger = logging.getLogger(__name__)
logger.info('Hi, foo')
class Bar(object):
def __init__(self, logger=None):
self.logger = logger or logging.getLogger(__name__)
def bar(self):
self.logger.info('Hi, bar')
这样，logger 就会在你加载配置后才会被创建。这样配置信息就可以正常应用。
python2.7 之后的版本中 fileConfg 与 dictConfig 都新添加了 “disable_existing_loggers” 参数，将其设置为 False，上面提到的问题就可以解决了。例如：
8、使用旋转文件句柄
如果你用 FileHandler 写日志，文件的大小会随着时间推移而不断增大。最终有一天它会占满你所有的磁盘空间。为了避免这种情况出现，你可以在你的生成环境中使用 RotatingFileHandler 替代 FileHandler。
9、如果你有多个服务器可以启用一个专用的日志服务器
当你有多个服务器和不同的日志文件时，你可以创建一个集中式的日志系统来收集重要的（大多数情况是警告或者错误消息）信息。然后通过监测这些日志信息，你就可以很容易地发现系统中的问题了。
10、总结
Python 的日志库设计得如此之好，真是让人欣慰，我觉得这是标准库中最好的一部分了，你不得不选择它。它很灵活，你可以用你自己的 handler 或者 filter。已经有很多的第三方的 handler 了，比如 pyzmq 提供的 ZeroMQ 日志句柄，它允许你通过 zmq 套接字发送日志消息。如果你还不知道怎么正确的使用日志系统，这篇文章将会非常有用。有了很好的日志记录实践，你就能非常容易地发现系统中的问题。这是很非常值得投资的。:)
日志模块使用总结：
1、加载logging模块
2、创建一个logger,并设置service用户记录日志
logger = logging.getLogger("service"),使用%(name)s记录
3、设置logger级别
logger.setLevel(logging.DEBUG)
4、创建一个handler，日志流向（文件或控制台，默认是控制台）
# 创建一个handler，用于写入日志文件
fh = logging.FileHandler('access.log')
# 再创建一个handler，用于输出到控制台
ch = logging.StreamHandler()
5、# 定义handler的输出格式formatter
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(filename)s[line:%(lineno)d] - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
fh.setFormatter(formatter)
ch.setFormatter(formatter)
6、给logger添加handler
logger.addHandler(fh)
logger.addHandler(ch)
7、记录一条日志
logger.debug('logger debug message')
logger.info('logger info message')
logger.warning('logger warning message')
logger.error('logger error message')
logger.critical('logger critical message')