Python 如何配置日志记录

在本文中，我们将介绍如何在Python中配置日志记录。日志记录是程序开发中重要的一环，通过日志记录，我们可以了解程序运行时的详细信息和错误，并且可以帮助我们进行调试和排查问题。Python提供了强大的日志记录模块logging，我们可以通过配置logging模块来实现灵活且有效的日志记录。

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1. 导入logging模块

在开始配置日志记录之前，我们首先需要导入logging模块。在Python中，logging模块属于标准库，因此无需安装任何额外的模块即可使用。我们可以使用以下语句导入logging模块：

import logging

2. 配置基本的日志记录

在Python的logging模块中，可以通过设置不同的配置项来控制日志记录的行为和输出。下面是一些常用的配置项：

level: 设置日志记录的级别，可选项有DEBUG、INFO、WARNING、ERROR、CRITICAL。默认级别是WARNING，即只输出警告信息及以上级别的日志。
format: 设置日志记录的格式，可以包含时间、日志级别、日志内容等信息。默认格式为%(levelname)s: %(message)s。
datefmt: 设置格式化时间的格式，默认格式为%Y-%m-%d %H:%M:%S。
filename: 设置日志输出到文件时的文件名。
filemode: 设置日志输出到文件时的模式，默认为a，即追加模式。
stream: 设置日志输出的流，默认为sys.stderr，即输出到标准错误流。

下面是一个简单的示例，演示如何配置基本的日志记录：

import logging

# 创建日志记录器
logger = logging.getLogger('my_logger')
logger.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个输出到控制台的处理器
console_handler = logging.StreamHandler()
console_handler.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个格式化器
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')

# 将格式化器添加到处理器
console_handler.setFormatter(formatter)

# 将处理器添加到日志记录器
logger.addHandler(console_handler)

# 记录日志
logger.debug('This is a debug message')
logger.info('This is an info message')
logger.warning('This is a warning message')
logger.error('This is an error message')

在上面的示例中，我们首先创建了一个日志记录器logger，并将其日志级别设置为DEBUG，这样就可以记录所有级别的日志信息。然后，我们创建了一个输出到控制台的处理器console_handler，将其级别设置为DEBUG，并指定了一个格式化器formatter。最后，将格式化器添加到处理器，将处理器添加到日志记录器中。通过调用logger.debug()、logger.info()、logger.warning()和logger.error()方法，我们可以分别记录不同级别的日志信息。

3. 配置日志输出到文件

除了将日志输出到控制台，我们还可以将日志记录输出到文件。下面是一个示例，演示如何配置日志输出到文件：

import logging

# 创建日志记录器
logger = logging.getLogger('my_logger')
logger.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个输出到文件的处理器
file_handler = logging.FileHandler('my_log.log')
file_handler.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个格式化器
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')

# 将格式化器添加到处理器
file_handler.setFormatter(formatter)

# 将处理器添加到日志记录器
logger.addHandler(file_handler)

# 记录日志
logger.debug('This is a debug message')
logger.info('This is an info message')
logger.warning('This is a warning message')
logger.error('This is an error message')

在上面的示例中，我们使用logging.FileHandler创建了一个输出到文件的处理器file_handler，并将日志记录器logger的日志级别设置为DEBUG。将格式化器添加到处理器，并将处理器添加到日志记录器中后，我们可以将日志记录输出到名为my_log.log的文件中。

4. 配置日志旋转

日志旋转是一种将日志文件进行分割和管理的方式。可以根据时间、文件大小等条件来切分日志文件，以避免单个日志文件过大或过久。Python的logging模块提供了RotatingFileHandler和TimedRotatingFileHandler两个类来实现日志旋转。

4.1 使用`RotatingFileHandler`实现按文件大小旋转

下面是一个示例，演示如何使用RotatingFileHandler按文件大小进行日志旋转：

import logging
from logging.handlers import RotatingFileHandler

# 创建日志记录器
logger = logging.getLogger('my_logger')
logger.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个按文件大小旋转的处理器
file_handler = RotatingFileHandler('my_log.log', maxBytes=1024, backupCount=3)
file_handler.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个格式化器
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')

# 将格式化器添加到处理器
file_handler.setFormatter(formatter)

# 将处理器添加到日志记录器
logger.addHandler(file_handler)

# 记录日志
logger.debug('This is a debug message')
logger.info('This is an info message')
logger.warning('This is a warning message')
logger.error('This is an error message')

在上面的示例中，我们使用RotatingFileHandler创建了一个按文件大小旋转的处理器file_handler，并通过maxBytes参数指定了单个日志文件的最大大小为1024字节（1KB）。当日志文件超过指定大小时，会自动创建新的日志文件，并可以保留指定数量的旧日志文件。

4.2 使用`TimedRotatingFileHandler`实现按时间旋转

下面是一个示例，演示如何使用TimedRotatingFileHandler按时间进行日志旋转：

import logging
from logging.handlers import TimedRotatingFileHandler

# 创建日志记录器
logger = logging.getLogger('my_logger')
logger.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个按时间旋转的处理器
file_handler = TimedRotatingFileHandler('my_log.log', when='D', interval=1, backupCount=7)
file_handler.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个格式化器
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')

# 将格式化器添加到处理器
file_handler.setFormatter(formatter)

# 将处理器添加到日志记录器
logger.addHandler(file_handler)

# 记录日志
logger.debug('This is a debug message')
logger.info('This is an info message')
logger.warning('This is a warning message')
logger.error('This is an error message')

在上面的示例中，我们使用TimedRotatingFileHandler创建了一个按时间旋转的处理器file_handler。通过when参数指定了日志文件的切分时间单位，when的可选值有：
– 'S'：按秒切分
– 'M'：按分钟切分
– 'H'：按小时切分
– 'D'：按天切分
– 'W0'到'W6'：按星期几切分
– 'midnight'：每天午夜切分

通过interval参数指定了切分时间的间隔，这里的间隔是相对于when的单位，比如when='D'，interval=1表示每天切分一次。通过backupCount参数指定了要保留的旧日志文件数量。

5. 配置日志记录到多个目标

在实际应用中，我们常常需要将日志记录同时输出到控制台和文件中，或者同时输出到多个不同的文件中。在Python的logging模块中，可以通过创建多个处理器，并将这些处理器添加到同一个日志记录器中来实现多目标的日志记录。

下面是一个示例，演示如何将日志记录同时输出到控制台和文件中：

import logging

# 创建日志记录器
logger = logging.getLogger('my_logger')
logger.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个输出到控制台的处理器
console_handler = logging.StreamHandler()
console_handler.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个输出到文件的处理器
file_handler = logging.FileHandler('my_log.log')
file_handler.setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个格式化器
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')

# 将格式化器添加到处理器
console_handler.setFormatter(formatter)
file_handler.setFormatter(formatter)

# 将处理器添加到日志记录器
logger.addHandler(console_handler)
logger.addHandler(file_handler)

# 记录日志
logger.debug('This is a debug message')
logger.info('This is an info message')
logger.warning('This is a warning message')
logger.error('This is an error message')

在上面的示例中，我们创建了一个输出到控制台的处理器console_handler，以及一个输出到文件的处理器file_handler。然后，将格式化器添加到这两个处理器中，并将处理器添加到日志记录器logger中。这样，通过调用logger.debug()、logger.info()、logger.warning()和logger.error()方法时，日志信息将同时输出到控制台和文件中。

6. 自定义日志记录器

除了使用默认的日志记录器外，我们还可以自定义日志记录器。自定义日志记录器可以根据特定的需求定制自己的日志记录行为。下面是一个示例，演示如何自定义日志记录器：

import logging

# 创建自定义的日志记录器
class MyLogger(logging.Logger):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name)

        # 创建一个输出到控制台的处理器
        console_handler = logging.StreamHandler()
        console_handler.setLevel(logging.DEBUG)

        # 创建一个输出到文件的处理器
        file_handler = logging.FileHandler('my_log.log')
        file_handler.setLevel(logging.DEBUG)

        # 创建一个格式化器
        formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')

        # 将格式化器添加到处理器
        console_handler.setFormatter(formatter)
        file_handler.setFormatter(formatter)

        # 将处理器添加到自定义的日志记录器
        self.addHandler(console_handler)
        self.addHandler(file_handler)

# 使用自定义的日志记录器
logger = MyLogger('my_logger')

# 记录日志
logger.debug('This is a debug message')
logger.info('This is an info message')
logger.warning('This is a warning message')
logger.error('This is an error message')

在上面的示例中，我们创建了一个继承自logging.Logger的自定义日志记录器MyLogger。在自定义日志记录器的__init__方法中，我们创建了一个输出到控制台的处理器console_handler，以及一个输出到文件的处理器file_handler。然后，将格式化器添加到这两个处理器中，并将处理器添加到自定义的日志记录器中。通过实例化自定义的日志记录器，我们可以使用logger.debug()、logger.info()、logger.warning()和logger.error()方法记录日志。