DDLog源码解析三:FileLogger

导语:

DDLog,即CocoaLumberjack是iOS开发用的最多的日志框架,出自大神Robbie Hanson之手(还有诸多知名开源框架如 XMPPFramework、 CocoaAsyncSocket,都是即时通信领域很基础应用很多的框架)。了解DDLog的源码将有助于我们更好的输出代码中的日志信息,便于定位问题,也能对我们在书写自己的日志框架或者其他模块时有所启发。

此系列文章将分为以下几篇:
- DDLog源码解析一:框架结构
- DDLog源码解析二:设计初衷
- DDLog源码解析三:FileLogger

本文将对DDLog支持的众多Logger中值得分析的文件logger(其余logger基本只涉及系统api的调用)进行分析,并简要分析一些杂乱的知识点。

FileLogger初始化

FileLogger初始化包含两种初始化操作:默认配置和自定义配置

- (instancetype)init {
    DDLogFileManagerDefault *defaultLogFileManager = [[DDLogFileManagerDefault alloc] init];

    return [self initWithLogFileManager:defaultLogFileManager];
}

- (instancetype)initWithLogFileManager:(id )aLogFileManager {
    if ((self = [super init])) {
        _maximumFileSize = kDDDefaultLogMaxFileSize;
        _rollingFrequency = kDDDefaultLogRollingFrequency;
        _automaticallyAppendNewlineForCustomFormatters = YES;

        logFileManager = aLogFileManager;

        self.logFormatter = [DDLogFileFormatterDefault new];
    }

    return self;
}

FileLogger默认配置

FileLogger默认配置由DDLogFileManagerDefault来实现,DDLogFileManagerDefault类中除可以定义日志文件保存路径外,其余信息都属于写死的固定值(包括下面的静态常量):

// 日志文件数的最大值
NSUInteger         const kDDDefaultLogMaxNumLogFiles   = 5;                // 5 Files
// 日志文件占用空间最大值
unsigned long long const kDDDefaultLogFilesDiskQuota   = 20 * 1024 * 1024; // 20 MB

// 日志默认路径为沙盒中caches文件中的Logs文件夹
- (NSString *)defaultLogsDirectory {
    NSArray *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES);
    NSString *baseDir = paths.firstObject;
    NSString *logsDirectory = [baseDir stringByAppendingPathComponent:@"Logs"];
    return logsDirectory;
}

同时,DDLogFileManagerDefault的实例初始化时还对两个变量通过KVO形式进行监听变化:

[self addObserver:self forKeyPath:NSStringFromSelector(@selector(maximumNumberOfLogFiles)) options:kvoOptions context:nil];
[self addObserver:self forKeyPath:NSStringFromSelector(@selector(logFilesDiskQuota)) options:kvoOptions context:nil];

如果将一个对象设定成属性,这个属性是自动支持KVO的,如果这个对象是一个实例变量,那么,这个KVO是需要我们自己来实现的. 所以这里对maximumNumberOfLogFiles和logFilesDiskQuota重写了
+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)theKey
来支持KVO:

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)theKey
{
    BOOL automatic = NO;
    if ([theKey isEqualToString:@"maximumNumberOfLogFiles"] || [theKey isEqualToString:@"logFilesDiskQuota"]) {
        automatic = NO;
    } else {
        automatic = [super automaticallyNotifiesObserversForKey:theKey];
    }
    
    return automatic;
}

当KVO监听到两个实例变量的变化时,需要通过- (void)deleteOldLogFiles方法来判断是否需要删除文件以满足最新的文件数量和大小的要求,但删除的时候需要注意,如果只剩一个文件待删除,判断到该文件未归档,则不能删除,因为此文件可能正在写入信息,还没有关闭文件。 代码片段如下:

    if (firstIndexToDelete == 0) {
        // Do we consider the first file?
        // We are only supposed to be deleting archived files.
        // In most cases, the first file is likely the log file that is currently being written to.
        // So in most cases, we do not want to consider this file for deletion.

        if (sortedLogFileInfos.count > 0) {
            DDLogFileInfo *logFileInfo = sortedLogFileInfos[0];

            if (!logFileInfo.isArchived) {
                // Don't delete active file.
                ++firstIndexToDelete;
            }
        }
    }

文件命名

默认的文件名命名方式:app名称为前缀,加上经过一定格式format过的格式。

- (NSDateFormatter *)logFileDateFormatter {
    NSMutableDictionary *dictionary = [[NSThread currentThread]
                                       threadDictionary];
    NSString *dateFormat = @"yyyy'-'MM'-'dd'--'HH'-'mm'-'ss'-'SSS'";
    NSString *key = [NSString stringWithFormat:@"logFileDateFormatter.%@", dateFormat];
    NSDateFormatter *dateFormatter = dictionary[key];

    if (dateFormatter == nil) {
        dateFormatter = [[NSDateFormatter alloc] init];
        [dateFormatter setLocale:[NSLocale localeWithLocaleIdentifier:@"en_US_POSIX"]];
        [dateFormatter setDateFormat:dateFormat];
        [dateFormatter setTimeZone:[NSTimeZone timeZoneForSecondsFromGMT:0]];
        dictionary[key] = dateFormatter;
    }

    return dateFormatter;
}
- (NSString *)newLogFileName {
    NSString *appName = [self applicationName];

    NSDateFormatter *dateFormatter = [self logFileDateFormatter];
    NSString *formattedDate = [dateFormatter stringFromDate:[NSDate date]];

    return [NSString stringWithFormat:@"%@ %@.log", appName, formattedDate];
}

- (NSString *)applicationName {
    static NSString *_appName;
    static dispatch_once_t onceToken;

    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _appName = [[NSBundle mainBundle] objectForInfoDictionaryKey:@"CFBundleIdentifier"];

        if (!_appName) {
            _appName = [[NSProcessInfo processInfo] processName];
        }

        if (!_appName) {
            _appName = @"";
        }
    });

    return _appName;
}

这里需要注意applicationName的获取方式中使用了dispatch_once,是为了保证线程安全和低负载:NSProcessInfo是线程不安全的,而这个方法可能在多个线程中同时访问到NSProcessInfo。而低负载是指这部分信息其实是app的通用信息,不会改变,所以复制到静态变量中,不管哪个实例变量来获取,都可以通过第一次获取的值直接给它。

FileLogger重要逻辑

FileLogger还要在初始化时配置单个文件大小的最大值和轮询检查文件时间(这两个值已写死)

unsigned long long const kDDDefaultLogMaxFileSize      = 1024 * 1024;      // 1 MB
NSTimeInterval     const kDDDefaultLogRollingFrequency = 60 * 60 * 24;     // 24 Hours

_maximumFileSize = kDDDefaultLogMaxFileSize;
_rollingFrequency = kDDDefaultLogRollingFrequency;

由于这两个值直接跟写日志相关,所以这两个值的getter和setter方法都使用了上一节解析的线程保护方式:先在全局日志队列排队,再到自己的日志队列中排队进行操作,以一个为例:

- (NSTimeInterval)rollingFrequency {
    __block NSTimeInterval result;

    dispatch_block_t block = ^{
        result = _rollingFrequency;
    };

    NSAssert(![self isOnGlobalLoggingQueue], @"Core architecture requirement failure");
    NSAssert(![self isOnInternalLoggerQueue], @"MUST access ivar directly, NOT via self.* syntax.");

    dispatch_queue_t globalLoggingQueue = [DDLog loggingQueue];

    dispatch_sync(globalLoggingQueue, ^{
        dispatch_sync(self.loggerQueue, block);
    });

    return result;
}

当轮询检查需要检查文件两方面信息:大小和已经打开的时间。文件大小通过NSFileHandle的方法可以判断,而已经打开的时间则需要通过计时器来计时,最终在轮询时刻与设定的值比较。到当前文件已经符合设置的值时,需要关闭文件,并将文件归档,再将文件计时器关闭。

文件权限

在写日志文件前需要创建新文件,由于iOS系统默认设置文件权限为NSFileProtectionCompleteUnlessOpen, 但如果app可以在后台运行,需要设置为NSFileProtectionCompleteUntilFirstUserAuthentication,才能保证即使锁屏也能正常创建和读写文件。

//文件未受保护,随时可以访问 (Default)  
        NSFileProtectionNone

//文件受到保护,而且只有在设备未被锁定时才可访问                                
        NSFileProtectionComplete 
  
//文件收到保护,直到设备启动且用户第一次输入密码                        
        NSFileProtectionCompleteUntilFirstUserAuthentication 

//文件受到保护,而且只有在设备未被锁定时才可打开,不过即便在设备被锁定时,已经打开的文件还是可以继续使用和写入
    NSFileProtectionCompleteUnlessOpen                      

而其中app是否可以在app后台运行,是通过plist中对应的配置项是否申请了后台运行能力来判断的:

BOOL doesAppRunInBackground() {
    BOOL answer = NO;

    NSArray *backgroundModes = [[NSBundle mainBundle] objectForInfoDictionaryKey:@"UIBackgroundModes"];

    for (NSString *mode in backgroundModes) {
        if (mode.length > 0) {
            answer = YES;
            break;
        }
    }

    return answer;
}

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