前面两篇已经为大家介绍了golang中的日志如何使用，并在诸多日志框架库中选择了zap作为我们的日志框架，本篇将会讲解：

如何结合当下主流的Web框架gin进行请求日志的打印
对zap进行二次封装，注入trace信息，一遍我们可以在业务中查询一次请求的所有完整日志

这里是前两篇的链接：

https://www.yuque.com/jinsesihuanian/dkpi7p/etvw93

https://www.yuque.com/jinsesihuanian/dkpi7p/vguob8

1、gin 默认的中间件

首先我们来看一个最简单的 gin 项目：

func main() {
    r := gin.Default()
    r.GET("/hello", func(c *gin.Context) {
        c.String("hello jianfan.com!")
    })
    r.Run(
}

接下来我们看一下gin.Default()的源码：

func Default() *Engine {
    debugPrintWARNINGDefault()
    engine := New()
    engine.Use(Logger(), Recovery())
    return engine
}

也就是我们在使用gin.Default()的同时是用到了 gin 框架内的两个默认中间件Logger()和Recovery()。

其中Logger()是把 gin 框架本身的日志输出到标准输出（我们本地开发调试时在终端输出的那些日志就是它的功劳），而Recovery()是在程序出现 panic 的时候恢复现场并写入 500 响应的。

2、基于 zap 的中间件

gin框架支持用户自定义的middleware，我们可以模仿Logger()和Recovery()的实现，使用我们的日志库来接收 gin 框架默认输出的日志。
这里以 zap 为例，我们实现两个中间件如下：

// GinLogger 接收gin框架默认的日志
func GinLogger(logger *zap.Logger) gin.HandlerFunc {
    return func(c *gin.Context) {
        start := time.Now()
        path := c.Request.URL.Path
        query := c.Request.URL.RawQuery
        c.Next()

        cost := time.Since(start)
        logger.Info(path,
            zap.Int("status", c.Writer.Status()),
            zap.String("method", c.Request.Method),
            zap.String("path", path),
            zap.String("query", query),
            zap.String("ip", c.ClientIP()),
            zap.String("user-agent", c.Request.UserAgent()),
            zap.String("errors", c.Errors.ByType(gin.ErrorTypePrivate).String()),
            zap.Duration("cost", cost),
        )
    }
}

// GinRecovery recover掉项目可能出现的panic
func GinRecovery(logger *zap.Logger, stack bool) gin.HandlerFunc {
    return func(c *gin.Context) {
        defer func() {
            if err := recover(); err != nil {
                // Check for a broken connection, as it is not really a
                // condition that warrants a panic stack trace.
                var brokenPipe bool
                if ne, ok := err.(*net.OpError); ok {
                    if se, ok := ne.Err.(*os.SyscallError); ok {
                        if strings.Contains(strings.ToLower(se.Error()), "broken pipe") || strings.Contains(strings.ToLower(se.Error()), "connection reset by peer") {
                            brokenPipe = true
                        }
                    }
                }

                httpRequest, _ := httputil.DumpRequest(c.Request, false)
                if brokenPipe {
                    logger.Error(c.Request.URL.Path,
                        zap.Any("error", err),
                        zap.String("request", string(httpRequest)),
                    )
                    // If the connection is dead, we can't write a status to it.
                    c.Error(err.(error)) // nolint: errcheck
                    c.Abort()
                    return
                }

                if stack {
                    logger.Error("[Recovery from panic]",
                        zap.Any("error", err),
                        zap.String("request", string(httpRequest)),
                        zap.String("stack", string(debug.Stack())),
                    )
                } else {
                    logger.Error("[Recovery from panic]",
                        zap.Any("error", err),
                        zap.String("request", string(httpRequest)),
                    )
                }
                c.AbortWithStatus(http.StatusInternalServerError)
            }
        }()
        c.Next()
    }
}

如果不想自己实现，可以使用 github 上有别人封装好的 https://github.com/gin-contrib/zap。

这样我们就可以在 gin 框架中使用我们上面定义好的两个中间件来代替 gin 框架默认的Logger()和Recovery()了。

r := gin.New()
r.Use(GinLogger(), GinRecovery())

3、增加Trace信息

3.1 定义trace信息

// 定义trace结构体
type Trace struct {
    TraceId   string  `json:"trace_id"`
    SpanId    string  `json:"span_id"`
    Caller    string  `json:"caller"`
    SrcMethod *string `json:"srcMethod,omitempty"`
    UserId    int   `json:"user_id"`
}

// 根据gin的context获取context，使log trace更加通用
func GetTraceCtx(c *gin.Context) context.Context {
    return c.MustGet(consts.TraceCtx).(context.Context)
}

3.2 包装基于zap的日志工具

包装方法将context传入
解析trace信息，打印到logger中

package log

import (
    "best-practics/common"
    "best-practics/common/consts"
    "context"
    "go.uber.org/zap"
)

type LogWrapper struct {
    logger *zap.Logger
}

var Log LogWrapper

func Debug(tag string, fields ...zap.Field) {
    Log.logger.Debug(tag, fields...)
}

func DebugF(ctx context.Context, tag string, fields ...zap.Field) {
    trace := ctx.Value(consts.TraceKey).(*common.Trace)
    Log.logger.Debug(tag,
        append(fields, zap.String("trace_id", trace.TraceId), zap.Int("user_id", trace.UserId))...,
    )
}

func Info(tag string, fields ...zap.Field) {
    Log.logger.Info(tag, fields...)
}

func InfoF(ctx context.Context, tag string, fields ...zap.Field) {
    trace := ctx.Value(consts.TraceKey).(*common.Trace)
    Log.logger.Info(tag,
        append(fields, zap.String("trace_id", trace.TraceId), zap.Int("user_id", trace.UserId))...,
    )
}

func Warn(tag string, fields ...zap.Field) {
    Log.logger.Warn(tag, fields...)
}

func WarnF(ctx context.Context, tag string, fields ...zap.Field) {
    trace := ctx.Value(consts.TraceKey).(*common.Trace)
    Log.logger.Warn(tag,
        append(fields, zap.String("trace_id", trace.TraceId), zap.Int("user_id", trace.UserId))...,
    )
}

func Error(tag string, fields ...zap.Field) {
    Log.logger.Error(tag, fields...)
}

func ErrorF(ctx context.Context, tag string, fields ...zap.Field) {
    trace := ctx.Value(consts.TraceKey).(*common.Trace)
    Log.logger.Error(tag,
        append(fields, zap.String("trace_id", trace.TraceId), zap.Int("user_id", trace.UserId))...,
    )
}

func Fatal(tag string, fields ...zap.Field) {
    Log.logger.Fatal(tag, fields...)
}

func FatalF(ctx context.Context, tag string, fields ...zap.Field) {
    trace := ctx.Value(consts.TraceKey).(*common.Trace)
    Log.logger.Fatal(tag,
        append(fields, zap.String("trace_id", trace.TraceId), zap.Int("user_id", trace.UserId))...,
    )
}

3.3 解决Caller问题

此方式存在个问题，就是打印的caller信息全都是对应日志工具类的代码行，而不是调用处。看了下zap的源码，zap打印时将整个调用的stack链路会存放到内存中，默认打印调用处的caller信息。所以为了解决解决这个问题，需要再初始化zap时额外增加AddCallerSkip跳过指定层级的caller，核心代码如下：

logger = logger.WithOptions(zap.AddCaller(),zap.AddCallerSkip(1))

完整的zap工具类如下：

/*
 * Copyright (C) 2021 Baidu, Inc. All Rights Reserved.
 */
package log

import (
    "best-practics/common"
    "best-practics/utils"
    "fmt"
    "os"
    "time"

    rotatelogs "github.com/lestrrat-go/file-rotatelogs"
    "go.uber.org/zap"
    "go.uber.org/zap/zapcore"
)

func InitZap() {
    if ok, _ := utils.PathExists(common.GlobalConfig.Zap.Director); !ok { // 判断是否有Director文件夹
        fmt.Printf("create %v directory\n", common.GlobalConfig.Zap.Director)
        _ = os.Mkdir(common.GlobalConfig.Zap.Director, os.ModePerm)
    }
    // 调试级别
    debugPriority := zap.LevelEnablerFunc(func(lev zapcore.Level) bool {
        return lev == zap.DebugLevel
    })
    // 日志级别
    infoPriority := zap.LevelEnablerFunc(func(lev zapcore.Level) bool {
        return lev == zap.InfoLevel
    })
    // 警告级别
    warnPriority := zap.LevelEnablerFunc(func(lev zapcore.Level) bool {
        return lev == zap.WarnLevel
    })
    // 错误级别
    errorPriority := zap.LevelEnablerFunc(func(lev zapcore.Level) bool {
        return lev >= zap.ErrorLevel
    })

    cores := [...]zapcore.Core{
        getEncoderCore(fmt.Sprintf("./%s/server_debug.log", common.GlobalConfig.Zap.Director), debugPriority),
        getEncoderCore(fmt.Sprintf("./%s/server_info.log", common.GlobalConfig.Zap.Director), infoPriority),
        getEncoderCore(fmt.Sprintf("./%s/server_warn.log", common.GlobalConfig.Zap.Director), warnPriority),
        getEncoderCore(fmt.Sprintf("./%s/server_error.log", common.GlobalConfig.Zap.Director), errorPriority),
    }
    logger := zap.New(zapcore.NewTee(cores[:]...), zap.AddCaller(), zap.AddCallerSkip(1))

    common.Logger = logger
}

// getEncoderConfig 获取zapcore.EncoderConfig
func getEncoderConfig() (config zapcore.EncoderConfig) {
    config = zapcore.EncoderConfig{
        MessageKey:     "message",
        LevelKey:       "level",
        TimeKey:        "time",
        NameKey:        "logger",
        CallerKey:      "caller",
        StacktraceKey:  common.GlobalConfig.Zap.StacktraceKey,
        LineEnding:     zapcore.DefaultLineEnding,
        EncodeLevel:    zapcore.LowercaseLevelEncoder,
        EncodeTime:     CustomTimeEncoder,
        EncodeDuration: zapcore.SecondsDurationEncoder,
        EncodeCaller:   zapcore.FullCallerEncoder,
    }
    switch {
    case common.GlobalConfig.Zap.EncodeLevel == "LowercaseLevelEncoder": // 小写编码器(默认)
        config.EncodeLevel = zapcore.LowercaseLevelEncoder
    case common.GlobalConfig.Zap.EncodeLevel == "LowercaseColorLevelEncoder": // 小写编码器带颜色
        config.EncodeLevel = zapcore.LowercaseColorLevelEncoder
    case common.GlobalConfig.Zap.EncodeLevel == "CapitalLevelEncoder": // 大写编码器
        config.EncodeLevel = zapcore.CapitalLevelEncoder
    case common.GlobalConfig.Zap.EncodeLevel == "CapitalColorLevelEncoder": // 大写编码器带颜色
        config.EncodeLevel = zapcore.CapitalColorLevelEncoder
    default:
        config.EncodeLevel = zapcore.LowercaseLevelEncoder
    }
    return config
}

// getEncoder 获取zapcore.Encoder
func getEncoder() zapcore.Encoder {
    if common.GlobalConfig.Zap.Format == "json" {
        return zapcore.NewJSONEncoder(getEncoderConfig())
    }
    return zapcore.NewConsoleEncoder(getEncoderConfig())
}

// getEncoderCore 获取Encoder的zapcore.Core
func getEncoderCore(fileName string, level zapcore.LevelEnabler) (core zapcore.Core) {
    writer := GetWriteSyncer(fileName) // 使用file-rotatelogs进行日志分割
    return zapcore.NewCore(getEncoder(), writer, level)
}

// 自定义日志输出时间格式
func CustomTimeEncoder(t time.Time, enc zapcore.PrimitiveArrayEncoder) {
    enc.AppendString(t.Format("2006/01/02 15:04:05"))
}

//@function: GetWriteSyncer
//@description: zap logger中加入file-rotatelogs
//@return: zapcore.WriteSyncer, error
func GetWriteSyncer(file string) zapcore.WriteSyncer {
    // 每小时一个文件
    logf, _ := rotatelogs.New(file +".%Y%m%d%H",
        rotatelogs.WithLinkName(file),
        rotatelogs.WithMaxAge(7*24*time.Hour),
        rotatelogs.WithRotationTime(time.Minute),
    )

    if common.GlobalConfig.Zap.LogInConsole {
        return zapcore.NewMultiWriteSyncer(zapcore.AddSync(os.Stdout), zapcore.AddSync(logf))
    }
    return zapcore.AddSync(logf)
}

3.4 Gin的middleware中增加trace信息

func SetLoggerMiddleware() gin.HandlerFunc {
    return func(c *gin.Context) {
        start := time.Now()
        uuidStr := strings.ReplaceAll(uuid.New().String(), "-", "")
        path := c.Request.URL.Path
        userId := c.GetInt("user_id")
        ctx := context.WithValue(context.Background(), consts.TraceKey, &common.Trace{TraceId: uuidStr, Caller: path, UserId: userId})
        c.Set(consts.TraceCtx,ctx)

        c.Next()
        cost := time.Since(start)
        common.Logger.Info("_com_request_info",
            zap.Int("Status", c.Writer.Status()),
            zap.String("Method", c.Request.Method),
            zap.String("IP",c.ClientIP()),
            zap.String("Path",path),
            zap.String("TraceId", uuidStr),
            zap.Int("UserId", userId),
            zap.String("query", c.Request.URL.RawQuery),
            zap.String("UserAgent",c.Request.UserAgent()),
            zap.Duration("Cost",cost),
        )
    }
}

3.5 Controller层生成trace_context

func main() {
    r := gin.Default()
    r.GET("/hello", func(c *gin.Context) {
        // 3.1中封装的转换方法
        ctx := common.GetTraceCtx(c)
        log.WarnF(ctx,"BookNotFoundError",zap.String("test","666"))
        c.String("hello jianfan.com!")
    })
    r.Run(
}

至此我们就完成了在一个gin项目中接入zap作为日志框架，并能够打印完整的链路日志信息。结合前两节我们已经满足了对常见日志框架的需求：

良好日志写入性能
支持不同的日志级别。并且可分离成多个日志文件
多输出－同时支持标准输出，文件等
能够打印基本信息，如调用文件 / 函数名和行号，日志时间等
可读性与结构化，Json格式或有分隔符，方便后续的日志采集、监控等
文件切割，可按小时、天进行日志拆分，或者按文件大小
日志书写友好，支持通过context自动log trace等
文件定时删除
开源性，与其他开源框架支持较好

参考资料：

https://liwenzhou.com/posts/Go/use_zap_in_gin/

我们下期见，Peace

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zap 接收 gin 框架默认的日志