golang中log4go日志输出优化的示例分析
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前言
在go语言中，自身已经集成了一定log模块，开发者可以使用go语言自身的log包(import “log”) 。也有不少对自身log的开源封装。对于一些简单的开发，自身的log模块就已经足够应付。但是对一些大型，复杂的开发，log需要分门别类的输出，或者通过网络进行输出，自身log模块将难以应对。
当前也有一些比较重量级的log模块，比如logrus，可以实现比较复杂的功能。这里介绍一个轻量级的log模块——log4go
最近又看了一些golang的日志包和相关的文章，仔细阅读了go 1.9.2系统提供的log和go-log，产生了对log4go的日志输出进行优化的想法。
结构化与multiwriter
log使用multiwriter支持多个日志输出，用 Mutex 加锁解决多线程日志输出的冲突。log4go 则采用结构化编程用 channel 传递 LogRecord 日志记录。
原来以为 channel 的效率比较高……其实这是一个伪命题。channel 是一个全局加锁的队列，可以用来加锁，但效率比较低。因为它多了传递数据、协调顺序处理、timout等功能，并不仅仅是加锁。跟Mutex不是一回事儿。
log4go 将屏幕日志输出 termlog 放在了结构里，这带来一个小问题。当我们用log4go调试小程序时，运行的太快，termlog 的 goroutine 还没有运行起来，程序就退出了。结果屏幕上没有显示日志。这个问题只能通过在 Close() 时加延时，等待 goroutine 启动来解决。然后还要检查 channel ……
func (f *Filter) Close() {
if f.closed {
return
}
// sleep at most one second and let go routine running
// drain the log channel before closing
for i := 10; i > 0; i-- {
// Must call Sleep here, otherwise, may panic send on closed channel
time.Sleep(100 * time.Millisecond)
if len(f.rec) <= 0 {
break
}
}
// block write channel
f.closed = true
defer f.LogWriter.Close()
close(f.rec)
if len(f.rec) <= 0 {
return
}
// drain the log channel and write driect
for rec := range f.rec {
f.LogWrite(rec)
}
}log直接将格式化日志信息输出到屏幕，简单多了。
试着兼顾两者，在 log4go 中增加了 writer，直接输出到屏幕。拟将FileLog，SocketLog作为backend，仍然放在结构里。这样，调试小程序和生产程序可以使用同一个日志库。实测效率略有降低。不知道 windows 下的 ColorLog 如何，以后再说。
在log4go中可以通过调用 SetOutput(nil) ，使out = nil 来关闭屏幕输出。
Determine caller func - it's expensive
这句话注释在 log 源文件中，log4go也要调用runtime.Caller(skip int)函数来获取源文件名和行号。它是昂贵的——消耗了CPU。建议在生产环境中关闭，log.SetSkip(-1) 。如果要对log4go进行封装，设置 log.SetSkip(log.GetSkip()+1) 。
format优化
其实，这才是文章的主题。
日志输出避免不了打印日期和时间，linux 环境下还要打印微秒，说不定还要打印时区。log4go的pattlog.go就是完成这些工作的。
有一个1秒更新一次的cache机制。很漂亮。
大量使用字符串格式化函数——fmt.Sprintf。
返回字符串。而writer一般支持的是[]byte。多做一次转换。
每次都bytes.Splite讲format字符串以%字符分解成[][]byte。
在log里边自备了一个cheap的itoa函数。
// Cheap integer to fixed-width decimal ASCII. Give a negative width to avoid zero-padding.
func itoa(buf *[]byte, i int, wid int) {
// Assemble decimal in reverse order.
var b [20]byte
bp := len(b) - 1
for i >= 10 || wid > 1 {
wid--
q := i / 10
b[bp] = byte('0' + i - q*10)
bp--
i = q
}
// i < 10
b[bp] = byte('0' + i)
*buf = append(*buf, b[bp:]...)
}用这个函数替换日期和时间的字符串格式化函数。用[]byte代替string。
优化前，log4go 的 benchmark。
BenchmarkFormatLogRecord-4 300000 4480 ns/op BenchmarkConsoleLog-4 1000000 1748 ns/op BenchmarkConsoleNotLogged-4 20000000 97.5 ns/op BenchmarkConsoleUtilLog-4 300000 3496 ns/op BenchmarkConsoleUtilNotLog-4 20000000 104 ns/op
优化后：
BenchmarkFormatLogRecord-4 1000000 1443 ns/op BenchmarkConsoleLog-4 2000000 982 ns/op BenchmarkConsoleUtilLog-4 500000 3242 ns/op BenchmarkConsoleUtilNotLog-4 30000000 48.4 ns/op
格式化日期时间所花的时间是原来的1/3。
打印无格式化信息所花的时间是原来的1/2。
BenchmarkConsoleUtilLog调用了runtime.Caller，格式化信息，且新增了输出信息到屏幕的时间。
字符串格式化——比较昂贵。
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