开源日志系统log4cplus
log4cplus是C++编写的开源的日志系统，功能非常全面，用到自己开发的工程中会比较专业的，：），本文介绍了log4cplus基本概念，以及如何安装，配置。
### 简介 ###
log4cplus是C++编写的开源的日志系统，前身是java编写的log4j系统.受Apache Software License 保护。作者是Tad E. Smith。log4cplus具有线程安全、灵活、以及多粒度控制的特点，通过将信息划分 优先级使其可以面向程序调试、运行、测试、和维护等全生命周期； 你可以选择将信息输出到屏幕、文件、 NT event log、甚至是远程服务器；通过指定策略对日志进行定期备份等等。
### 下载 ###
最新的log4cplus可以从以下网址下载 http://log4cplus.sourceforge.net 本文使用的版本为：1.0.2
### 安装 ###
1. linux下安装
tar xvzf log4cplus-x.x.x.tar.gz cd log4cplus-x.x.x ./configure --prefix=/where/to/install make make install
这里我采用缺省安装路径：/usr/local，下文如无特别说明，均以此路径为准。
2. windows下安装
不需要安装，有一个msvc6存放包括源代码和用例在内的开发工程（for VC6 only），使用之前请先编译 "log4cplus_dll class"工程生成dll，或者编译"log4cplus_static class"工程生成lib.
### 使用前的配置 ###
1. linux下的配置
确保你的Makefile中包含 /usr/local/lib/liblog4cplus.a（静态库）或 -llog4cplus（动态库）即可， 头文件在/usr/local/include/log4cplus目录下。对于动态库，要想正常使用，还得将库安装路径加入到 LD_LIBRARY_PATH 中，我一般是这样做的：以管理员身份登录，在/etc/ld.so.conf中加入安装路径，这里 是/usr/local/lib，然后执行ldconfig使设置生效即可。
2. windows下的配置
将"log4cplus_dll class"工程或"log4cplus_static class"工程的dsp 文件插入到你的工程中，或者直接 把两个工程编译生成的库以及头文件所在目录放到你的工程的搜索路径中，如果你使用静态库，请在你的工程中 "project/setting/C++"的preprocessor definitions中加入LOG4CPLUS_STATIC。
### 构成要素介绍 ###
虽然功能强大，应该说log4cplus用起来还是比较复杂的，为了更好地使用它，先介绍一下它的基本要素。
Layouts ：布局器，控制输出消息的格式. Appenders ：挂接器，与布局器紧密配合，将特定格式的消息输出到所挂接的设备终端 （如屏幕，文件等等)。 Logger ：记录器，保存并跟踪对象日志信息变更的实体，当你需要对一个对象进行 记录时，就需要生成一个logger。 Categories ：分类器，层次化（hierarchy）的结构，用于对被记录信息的分类，层次中 每一个节点维护一个logger的所有信息。 Priorities ：优先权，包括TRACE, DEBUG, INFO, WARNING, ERROR, FATAL。
本文介绍了log4cplus基本概念，以及如何安装，配置，下一篇将通过例子介绍如何使用log4cplus。
本文介绍了使用log4cplus有六个步骤，并提供了一些例子引导你了解log4cplus的基本使用。
### 基本使用 ###
使用log4cplus有六个基本步骤：
1. 实例化一个appender对象
2. 实例化一个layout对象
3. 将layout对象绑定(attach)到appender对象
4. 实例化一个logger对象,调用静态函数：log4cplus::Logger::getInstance("logger_name")
5. 将appender对象绑定(attach)到logger对象，如省略此步骤，标准输出（屏幕）appender对象会绑定到logger
6. 设置logger的优先级，如省略此步骤，各种有限级的消息都将被记录
下面通过一些例子来了解log4cplus的基本使用。
〖例1〗#include <log4cplus/logger.h> #include <log4cplus/consoleappender.h> #include <log4cplus/layout.h> using namespace log4cplus; using namespace log4cplus::helpers; int main() { SharedObjectPtr _append (new ConsoleAppender()); _append->setName("append for test"); std::string pattern = "%d{%m/%d/%y %H:%M:%S} - %m [%l]%n"; std::auto_ptr _layout(new PatternLayout(pattern)); _append->setLayout( _layout ); Logger _logger = Logger::getInstance("test"); _logger.addAppender(_append); _logger.setLogLevel(ALL_LOG_LEVEL); LOG4CPLUS_DEBUG(_logger, "This is the FIRST log message...") sleep(1); LOG4CPLUS_WARN(_logger, "This is the SECOND log message...") return 0; }
输出结果： 10/14/04 09:06:24 - This is the FIRST log message... [main.cpp:31] 10/14/04 09:06:25 - This is the SECOND log message... [main.cpp:33]
〖例2〗#include <log4cplus/logger.h> #include <log4cplus/consoleappender.h> using namespace log4cplus; using namespace log4cplus::helpers; int main() { SharedAppenderPtr _append(new ConsoleAppender()); _append->setName("append test"); Logger _logger = Logger::getInstance("test"); _logger.addAppender(_append); LOG4CPLUS_DEBUG(_logger, "This is the FIRST log message...") sleep(1); LOG4CPLUS_WARN(_logger, "This is the SECOND log message...") return 0; }
输出结果： DEBUG - This is the FIRST log message... WARN - This is the SECOND log message...
〖例3〗#include <log4cplus/logger.h> #include <log4cplus/consoleappender.h> #include <iomanip> using namespace log4cplus; int main() { SharedAppenderPtr _append(new ConsoleAppender()); _append->setName("append test"); Logger _logger = Logger::getInstance("test"); _logger.addAppender(_append); LOG4CPLUS_TRACE(_logger, "This is" << " just a t" << "est." << std::endl) LOG4CPLUS_DEBUG(_logger, "This is a bool: " << true) LOG4CPLUS_INFO(_logger, "This is a char: " << 'x') LOG4CPLUS_WARN(_logger, "This is a int: " << 1000) LOG4CPLUS_ERROR(_logger, "This is a long(hex): " << std::hex << 100000000) LOG4CPLUS_FATAL(_logger, "This is a double: " << std::setprecision(15) << 1.2345234234) return 0; }
输出结果： DEBUG - This is a bool: 1 INFO - This is a char: x WARN - This is a int: 1000 ERROR - This is a long(hex): 5f5e100 FATAL - This is a double: 1.2345234234
〖例4〗#include <iostream> #include <log4cplus/helpers/loglog.h> using namespace log4cplus::helpers; void printMsgs(void) { std::cout << "Entering printMsgs()..." << std::endl; LogLog::getLogLog()->debug("This is a Debug statement..."); LogLog::getLogLog()->warn("This is a Warning..."); LogLog::getLogLog()->error("This is a Error..."); std::cout << "Exiting printMsgs()..." << std::endl << std::endl; } int main() { printMsgs(); std::cout << "Turning on debug..." << std::endl; LogLog::getLogLog()->setInternalDebugging(true); printMsgs(); std::cout << "Turning on quiet mode..." << std::endl; LogLog::getLogLog()->setQuietMode(true); printMsgs(); return 0; }
输出结果： Entering printMsgs()... log4cplus:WARN This is a Warning... log4cplus:ERROR This is a Error... Exiting printMsgs()...
Turning on debug... Entering printMsgs()... log4cplus: This is a Debug statement... log4cplus:WARN This is a Warning... log4cplus:ERROR This is a Error... Exiting printMsgs()...
Turning on quiet mode... Entering printMsgs()... Exiting printMsgs()...
需要指出的是，输出信息中总是包含"log4cplus:"前缀，有时候会感觉不爽，这是因为LogLog在实现时候死定了要这么写：
LogLog::LogLog()
: mutex(LOG4CPLUS_MUTEX_CREATE),
debugEnabled(false),
quietMode(false),
PREFIX( LOG4CPLUS_TEXT("log4cplus: ") ),
WARN_PREFIX( LOG4CPLUS_TEXT("log4cplus:WARN ") ),
ERR_PREFIX( LOG4CPLUS_TEXT("log4cplus:ERROR ") )
{
}
你可以把这些前缀换成自己看着爽的提示符号，然后重新编译，hihi。除非万不得已或者实在郁闷的不行，否则还是不要这样干。
〖例5〗#include <log4cplus/logger.h> #include <log4cplus/fileappender.h> using namespace log4cplus; int main() { SharedAppenderPtr _append(new FileAppender("Test.log")); _append->setName("file log test"); Logger _logger = Logger::getInstance("test.subtestof_filelog"); _logger.addAppender(_append); int i; for( i = 0; i < 5; ++i ) { LOG4CPLUS_DEBUG(_logger, "Entering loop #" << i << "End line #") } return 0; }
输出结果（Test.log文件）：
DEBUG - Entering loop #0End line # DEBUG - Entering loop #1End line # DEBUG - Entering loop #2End line # DEBUG - Entering loop #3End line # DEBUG - Entering loop #4End line #
本文介绍了三种控制输出格式的布局管理器的概念和使用情况，通过掌握这些知识，可以更有效地控制log系统输出尽可能贴近你需求的信息来。
### 如何控制输出消息的格式 ###
前面已经讲过，log4cplus通过布局器（Layouts）来控制输出的格式，log4cplus提供了三种类型的Layouts， 分别是SimpleLayout、PatternLayout、和TTCCLayout。其中：
1. SimpleLayout 是一种简单格式的布局器，在输出的原始信息之前加上LogLevel和一个"-"。
比如以下代码片段：
... ...
SharedObjectPtr _append (new ConsoleAppender());
_append->setName("append for test");
std::auto_ptr _layout(new log4cplus::SimpleLayout());
_append->setLayout( _layout );
Logger _logger = Logger::getInstance("test");
_logger.addAppender(_append);
LOG4CPLUS_DEBUG(_logger, "This is the simple formatted log message...") ... ... 将打印结果： DEBUG - This is the simple formatted log message...
2. PatternLayout 是一种有词法分析功能的模式布局器，一提起模式就会想起正则表达式，这里的模式和正则表达式类似，但是 远比后者简单，能够对预定义的标识符（称为conversion specifiers）进行解析，转换成特定格式输出。以下 代码片段演示了如何使用PatternLayout：
... ...
SharedObjectPtr _append (new ConsoleAppender());
_append->setName("append for test");
std::string pattern = "%d{%m/%d/%y %H:%M:%S} - %m [%l]%n";
std::auto_ptr _layout(new PatternLayout(pattern));
_append->setLayout( _layout );
Logger _logger = Logger::getInstance("test_logger.subtest");
_logger.addAppender(_append);
LOG4CPLUS_DEBUG(_logger, "teststr") ... ... 输出结果： 10/16/04 18:51:25 - teststr [main.cpp:51]
可以看出通过填写特定格式的模式字符串"pattern"，原始信息被包含到一堆有格式的信息当中了，这就使得 用户可以根据自身需要来定制显示内容。"pattern"可以包含普通字符串和预定义的标识符，其中：
（1）普通字符串，能够被直接显示的信息。 （2）预定义标识符，通过"%"与一个或多个字符共同构成预定义的标识符，能够产生出特定格式信息。
关于预定义标识符，log4cplus文档中提供了详细的格式说明，我每种都试了一下，以上述代码为例，根据不同 的pattern，各种消息格式使用情况列举如下：
（1）"%%"，转义为%, 即，std::string pattern = "%%" 时输出: "%"
（2）"%c"，输出logger名称，比如std::string pattern ="%c" 时输出: "test_logger.subtest"，
也可以控制logger名称的显示层次，比如"%c{1}"时输出"test_logger"，其中数字表示层次。
（3）"%D"，显示本地时间，当std::string pattern ="%D" 时输出:"2004-10-16 18:55:45"，%d显示标准时间，
所以当std::string pattern ="%d" 时输出 "2004-10-16 10:55:45" （因为我们是东8区，差8个小时啊）。
可以通过%d{...}定义更详细的显示格式，比如%d{%H:%M:%s}表示要显示小时:分钟：秒。大括号中可显示的
预定义标识符如下：
%a -- 表示礼拜几，英文缩写形式，比如"Fri"
%A -- 表示礼拜几，比如"Friday"
%b -- 表示几月份，英文缩写形式，比如"Oct"
%B -- 表示几月份，"October"
%c -- 标准的日期＋时间格式，如 "Sat Oct 16 18:56:19 2004"
%d -- 表示今天是这个月的几号(1-31)"16"
%H -- 表示当前时刻是几时(0-23)，如 "18"
%I -- 表示当前时刻是几时(1-12)，如 "6"
%j -- 表示今天是哪一天(1-366)，如 "290"
%m -- 表示本月是哪一月(1-12)，如 "10"
%M -- 表示当前时刻是哪一分钟(0-59)，如 "59"
%p -- 表示现在是上午还是下午， AM or PM
%q -- 表示当前时刻中毫秒部分(0-999)，如 "237"
%Q -- 表示当前时刻中带小数的毫秒部分(0-999.999)，如 "430.732"
%S -- 表示当前时刻的多少秒(0-59)，如 "32"
%U -- 表示本周是今年的第几个礼拜，以周日为第一天开始计算(0-53)，如 "41"
%w -- 表示礼拜几，(0-6, 礼拜天为0)，如 "6"
%W -- 表示本周是今年的第几个礼拜，以周一为第一天开始计算(0-53)，如 "41"
%x -- 标准的日期格式，如 "10/16/04"
%X -- 标准的时间格式，如 "19:02:34"
%y -- 两位数的年份(0-99)，如 "04"
%Y -- 四位数的年份，如 "2004"
%Z -- 时区名，比如 "GMT"
（4）"%F"，输出当前记录器所在的文件名称，比如std::string pattern ="%F" 时输出: "main.cpp" （5）"%L"，输出当前记录器所在的文件行号，比如std::string pattern ="%L" 时输出: "51" （6）"%l"，输出当前记录器所在的文件名称和行号，比如std::string pattern ="%L" 时输出: "main.cpp:51" （7）"%m"，输出原始信息，比如std::string pattern ="%m" 时输出: "teststr"，即上述代码中 LOG4CPLUS_DEBUG的第二个参数，这种实现机制可以确保原始信息被嵌入到带格式的信息中。 （8）"%n"，换行符，没什么好解释的 （9）"%p"，输出LogLevel，比如std::string pattern ="%p" 时输出: "DEBUG" （10）"%t"，输出记录器所在的线程ID，比如std::string pattern ="%t" 时输出: "1075298944" （11）"%x"，嵌套诊断上下文NDC (nested diagnostic context) 输出，从堆栈中弹出上下文信息，NDC可以用对 不同源的log信息（同时地）交叉输出进行区分，关于NDC方面的详细介绍会在下文中提到。 （12）格式对齐，比如std::string pattern ="%-10m"时表示左对齐，宽度是10，此时会输出"teststr "，当 然其它的控制字符也可以相同的方式来使用，比如"%-12d"，"%-5p"等等（刚接触log4cplus文档时还以为 "%-5p"整个字符串代表LogLevel呢，呵呵）。
3. TTCCLayout 是在PatternLayout基础上发展的一种缺省的带格式输出的布局器， 其格式由时间，线程ID，Logger和NDC 组 成（consists of time, thread, Logger and nested diagnostic context information, hence the name）， 因而得名（怎么得名的？Logger里哪里有那个"C"的缩写啊！名字起得真够烂的，想扁人）。提供给那些想显示 典型的信息（一般情况下够用了）又懒得配置pattern的同志们。
TTCCLayout在构造时有机会选择显示本地时间或GMT时间，缺省是按照本地时间显示： TTCCLayout::TTCCLayout(bool use_gmtime = false)
以下代码片段演示了如何使用TTCCLayout：
... ...
SharedObjectPtr _append (new ConsoleAppender());
_append->setName("append for test");
std::auto_ptr _layout(new TTCCLayout());
_append->setLayout( _layout );
Logger _logger = Logger::getInstance("test_logger");
_logger.addAppender(_append);
LOG4CPLUS_DEBUG(_logger, "teststr") ... ... 输出结果： 10-16-04 19:08:27,501 [1075298944] DEBUG test_logger <> - teststr
当构造TTCCLayout对象时选择GMT时间格式时：
... ... std::auto_ptr _layout(new TTCCLayout(true)); ... ... 输出结果： 10-16-04 11:12:47,678 [1075298944] DEBUG test_logger <> - teststr
本文介绍了控制log信息格式的相关知识，下一部分将详细介绍log信息的几种文件操作方式。
将log信息记录到文件应该说是日志系统的一个基本功能，log4cplus在此基础上，提供了更多的功能，可以按照你预先设定的大小来决定是否转储，当超过该大小，后续log信息会另存到新文件中，依次类推；或者按照日期来决定是否转储。本文将详细介绍这些用法。