Node.js 之 log4js 完全讲解

log4js 是 Node.js 日志处理中的数一数二的模块。比起console或者 TJ 的 debug 有其优势,尤其针对投入生产的 Node.js 项目来说下面这些是不可少的:

日志分级

日志分类

日志落盘

本文将会给你一个 log4js 的全面介绍,让你可以在项目中驾轻就熟的使用 log4js,开发调试容易,线上更好地监控或排查问题。

牛刀小试

下面这三行代码为你展示了 log4js 最简单的用法:

// file: simplest.js
var log4js = require('log4js');
var logger = log4js.getLogger();
logger.debug("Time:", new Date());

调用 .getLogger() 可以获得 log4js 的 Logger 实例,这个实例的用法与 console 是一致的,可以调用.debug(也有 .info、.error 等方法)来输出日志。

运行 node simplest.js,输出如下:

$node simplest.js
[2016-08-21 00:01:24.852] [DEBUG] [default] - Time: 2016-08-20T16:01:24.852Z

Time: 2016-08-20T16:01:24.852Z 是我们想要输出的内容,前面的包含说明符 [2016-08-21 00:01:24.852] [DEBUG] [default] 后文再表。

使用起来是不是也很简单,好了,在我们深入到 log4js 高级用法之前,我们先来熟悉一下几个 log4js 中的概念。

Level

这个理解起来不难,就是日志的分级。日志有了分级,log4js 才能更好地为我们展示日志(不同级别的日志在控制台中采用不同的颜色,比如 error 通常是红色的),在生产可以有选择的落盘日志,比如避免一些属于.debug才用的敏感信息被泄露出来。

log4js 的日志分为九个等级,各个级别的名字和权重如下:

{
  ALL: new Level(Number.MIN_VALUE, "ALL"),
  TRACE: new Level(5000, "TRACE"),
  DEBUG: new Level(10000, "DEBUG"),
  INFO: new Level(20000, "INFO"),
  WARN: new Level(30000, "WARN"),
  ERROR: new Level(40000, "ERROR"),
  FATAL: new Level(50000, "FATAL"),
  MARK: new Level(9007199254740992, "MARK"), // 2^53
  OFF: new Level(Number.MAX_VALUE, "OFF")
}

上个图: ALL OFF 这两个等级并不会直接在业务代码中使用。剩下的七个即分别对应 Logger 实例的七个方法,.trace .debug .info ...。也就是说,你在调用这些方法的时候,就相当于为这些日志定了级。因此,之前的 [2016-08-21 00:01:24.852] [DEBUG] [default] - Time: 2016-08-20T16:01:24.852Z 中的 DEBUG 既是这条日志的级别。

类型

log4js 还有一个概念就是 category(类型),你可以设置一个 Logger 实例的类型,按照另外一个维度来区分日志:

// file: set-catetory.js
var log4js = require('log4js');
var logger = log4js.getLogger('example');
logger.debug("Time:", new Date());

在通过 getLogger 获取 Logger 实例时,唯一可以传的一个参数就是 loggerCategory(如'example'),通过这个参数来指定 Logger 实例属于哪个类别。这与 TJ 的 debug 是一样的:

var debug = require('debug')('worker');

setInterval(function(){
  debug('doing some work');
}, 1000);

在 debug 中 'worker',同样也是为日志分类。好了,回来运行 node set-catetory.js:

[2016-08-21 01:16:00.212] [DEBUG] example - Time: 2016-08-20T17:16:00.212Z

与之前的 [2016-08-21 00:01:24.852] [DEBUG] [default] - Time: 2016-08-20T16:01:24.852Z 唯一不同的地方就在于,[default] 变成了 example。

那类别有什么用呢,它比级别更为灵活,为日志了提供了第二个区分的维度,例如,你可以为每个文件设置不同的 category,比如在 set-catetory.js 中:

// file: set-catetory.js
var log4js = require('log4js');
var logger = log4js.getLogger('set-catetory.js');
logger.debug("Time:", new Date());

就可以从日志 [2016-08-21 01:24:07.332] [DEBUG] set-catetory.js - Time: 2016-08-20T17:24:07.331Z 看出,这条日志来自于 set-catetory.js 文件。又或者针对不同的 node package 使用不同的 category,这样可以区分日志来源于哪个模块。

Appender

好了,现在日志有了级别和类别,解决了日志在入口处定级和分类问题,而在 log4js 中,日志的出口问题(即日志输出到哪里)就由 Appender 来解决。

默认 appender

下面是 log4js 内部默认的 appender 设置:

// log4js.js
defaultConfig = {
  appenders: [{
    type: "console"
  }]
}

可以看到,在没有对 log4js 进行任何配置的时候,默认将日志都输出到了控制台。

设置自己的 appender

我们可以通过log4js.configure来设置我们想要的 appender。

// file: custom-appender.js
var log4js = require('log4js');
log4js.configure({
appenders: [{
  type: 'file',
  filename: 'default.log'
 }]
})
var logger = log4js.getLogger('custom-appender');
logger.debug("Time:", new Date());

在上例中,我们将日志输出到了文件中,运行代码,log4js 在当前目录创建了一个名为default.log 文件,[2016-08-21 08:43:21.272] [DEBUG] custom-appender - Time: 2016-08-21T00:43:21.272Z 输出到了该文件中。

log4js 提供的 appender

Console 和 File 都是 log4js 提供的 appender,除此之外还有:

  • DateFile:日志输出到文件,日志文件可以安特定的日期模式滚动,例如今天输出到 default-2016-08-21.log,明天输出到 default-2016-08-22.log;
  • SMTP:输出日志到邮件;
  • Mailgun:通过 Mailgun API 输出日志到 Mailgun;
  • levelFilter 可以通过 level 过滤;
  • 等等其他一些 appender,到这里可以看到全部的列表。

过滤级别和类别

我们可以调整 appender 的配置,对日志的级别和类别进行过滤:

// file: level-and-category.js
var log4js = require('log4js');
log4js.configure({
appenders: [{
  type: 'logLevelFilter',
  level: 'DEBUG',
  category: 'category1',
  appender: {
    type: 'file',
    filename: 'default.log'
  }
 }]
})
var logger1 = log4js.getLogger('category1');
var logger2 = log4js.getLogger('category2');
logger1.debug("Time:", new Date());
logger1.trace("Time:", new Date());
logger2.debug("Time:", new Date());

运行,在 default.log 中增加了一条日志:

[2016-08-21 10:08:21.630] [DEBUG] category1 - Time: 2016-08-21T02:08:21.629Z

来看一下代码:

  • 使用 logLevelFilter 和 level 来对日志的级别进行过滤,所有权重大于或者等于DEBUG的日志将会输出。这也是之前提到的日志级别权重的意义;
  • 通过 category 来选择要输出日志的类别,category2 下面的日志被过滤掉了,该配置也接受一个数组,例如 ['category1', 'category2'],这样配置两个类别的日志都将输出到文件中。

Layout

Layout 是 log4js 提供的高级功能,通过 layout 我们可以自定义每一条输出日志的格式。log4js 内置了四中类型的格式:

  • messagePassThrough:仅仅输出日志的内容;
  • basic:在日志的内容前面会加上时间、日志的级别和类别,通常日志的默认 layout;
  • colored/coloured:在 basic 的基础上给日志加上颜色,appender Console 默认使用的就是这个 layout;
  • pattern:这是一种特殊类型,可以通过它来定义任何你想要的格式。

一个 pattern 的例子:

// file: layout-pattern.js
var log4js = require('log4js');
log4js.configure({
appenders: [{
type: 'console',
layout: {
     type: 'pattern',
     pattern: '[%r] [%[%5.5p%]] - %m%n'
   }
  }]
})
var logger = log4js.getLogger('layout-pattern');
logger.debug("Time:", new Date());

%r %p $m $n 是 log4js 内置的包含说明符,可以借此来输出一些 meta 的信息,更多细节,可以参考 log4js 的文档。

一张图再来说明一下,Logger、Appender 和 Layout 的定位。

实战:输出 Node 应用的 ACCESS 日志 access.log

为了方便查问题,在生产环境中往往会记录应用请求进出的日志。那使用 log4js 怎么实现呢,直接上代码:

// file: server.js
var log4js = require('log4js');
var express = require('express');

log4js.configure({
  appenders: [{
    type: 'DateFile',
    filename: 'access.log',
    pattern: '-yyyy-MM-dd.log',
    alwaysIncludePattern: true,
    category: 'access'
 }]
});

var app = express();
app.use(log4js.connectLogger(log4js.getLogger('access'), { level: log4js.levels.INFO      }));
app.get('/', function(req,res) {
   res.send('前端外刊评论');
});
app.listen(5000);

看看我们做了哪些事情:

  • 配置了一个 appender,从日志中选出类别为 access 的日志,输出到一个滚动的文件中;
  • log4js.getLogger('access') 获取一个类别为 access 的 Logger 实例,传递给log4js.connectLogger 中间件,这个中间件收集访问信息,通过这个实例打出。

启动服务器,访问 http://localhost:5000 ,你会发现目录中多了一个名为 access.log-2016-08-21.log 的文件,里面有两条日志:

[2016-08-21 14:34:04.752] [INFO] access - ::1 - - "GET / HTTP/1.1" 200 18 "" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/52.0.2743.116 Safari/537.36"
[2016-08-21 14:34:05.002] [INFO] access - ::1 - - "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 404 24 "http://localhost:5000/" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/52.0.2743.116 Safari/537.36"

通过 log4js 日志的分类和appender功能,我们把访问日志输出到了一个滚动更新的文件之中。

总结

本文为大家全面地介绍了 log4js 的用法,与 console 或者简单的日志工具相比,log4js 使用起来更复杂,当然功能更强大,适合生产级应用的使用。