日志

Python 程序员通常会在其代码中使用 print() 作为一种快速和方便的调试工具。使用日志框架只比这多花一点点工夫,但更加优雅和灵活。除了用于调试之外,日志还可以为您提供有关应用程序状态和健康状况的更多信息,而且这些信息结构更清晰。

概况

Django 使用并扩展了 Python 内置的 logging 模块来执行系统日志记录。这个模块在 Python 自己的文档中有详细的讨论;这一部分提供了一个快速概览。

日志框架的组成元素

一份 Python logging 配置有下面四个部分组成:

Loggers

logger 是日志系统的入口点。每个 logger 是一个命名的容器,可以将消息写入其中以进行处理。

logger 可以配置 日志级别。日志级别描述了由该 logger 处理的消息的严重性。Python 定义了下面几种日志级别:

  • DEBUG:排查故障时使用的低级别系统信息

  • INFO:一般的系统信息

  • WARNING:描述系统发生了一些小问题的信息

  • ERROR:描述系统发生了大问题的信息

  • CRITICAL:描述系统发生严重问题的信息

每一条写入 logger 的消息都是一条 日志记录。每一条日志记录也包含 日志级别,代表对应消息的严重程度。日志记录还包含有用的元数据,来描述被记录了日志的事件细节,例如堆栈跟踪或者错误码。

当 logger 处理一条消息时,会将自己的日志级别和这条消息的日志级别做对比。如果消息的日志级别匹配或者高于 logger 的日志级别,它就会被进一步处理。否则这条消息就会被忽略掉。

当 logger 确定了一条消息需要处理之后,会把它传给 Handler

Handlers

handler 是确定 logger 中每个消息发生什么的引擎。它描述了特定的日志行为,例如将消息写入屏幕、写入文件或写入网络套接字。

和 logger 一样,handler 也有日志级别的概念。如果一条日志记录的级别不匹配或者低于 handler 的日志级别,对应的消息会被 handler 忽略。

一个 logger 可以有多个 handler,每一个 handler 可以有不同的日志级别。这样就可以根据消息的重要性不同,来提供不同格式的输出。例如,你可以添加一个 handler 把 ERRORCRITICAL 消息发到寻呼机,再添加另一个 handler 把所有的消息(包括 ERRORCRITICAL 消息)保存到文件里以便日后分析。

过滤器

filter 用于在从 logger 传递到 handler 的日志记录中提供额外的控制。

默认情况下,只要级别匹配,任何日志消息都会被处理。不过,也可以通过添加 filter 来给日志处理的过程增加额外条件。例如,可以添加一个 filter 只允许某个特定来源的 ERROR 消息输出。

Filter 还被用来在日志输出之前对日志记录做修改。例如,可以写一个 filter,当满足一定条件时,把日志记录从 ERROR 降到 WARNING 级别。

Filter 在 logger 和 handler 中都可以添加;多个 filter 可以链接起来使用,来做多重过滤操作。

Formatters

最终,日志记录需要呈现为文本。Formatter 描述了文本的精确格式。Formatter 通常由一个包含 LogRecord 属性 的 Python 格式化字符串组成;但是,您也可以编写自定义的 Formatter 来实现特定的格式化行为。

安全性考虑

日志记录系统处理可能包含敏感信息的数据。例如,日志记录可能包含有关 Web 请求或堆栈跟踪的信息,而您自己的日志记录中收集的一些数据也可能具有安全性影响。您需要确保自己明白以下事项:

  • 会收集什么信息

  • 日志记录将随后存储在何处。

  • 它将如何传输。

  • 谁可能访问它

为了帮助控制敏感信息的收集,您可以明确指定某些敏感信息在错误报告中被过滤掉,详细了解如何 过滤错误报告

AdminEmailHandler

在安全性的背景下,应该提到内置的 AdminEmailHandler。如果启用了它的 include_html 选项,它发送的电子邮件消息将包含完整的回溯信息,以及堆栈的每个级别的本地变量的名称和值,以及您的 Django 设置的值(换句话说,与在 DEBUGTrue 时在 Web 页面中显示的详细程度相同)。

通常不建议通过电子邮件发送此类可能包含敏感信息的信息。相反,考虑使用其中许多第三方服务之一,将详细日志发送到这些服务,以获得多个优势:完整回溯信息的丰富信息、清晰的通知和访问信息的管理等等。这样可以更好地处理敏感信息。

日志模块的配置

Python 的日志库提供了一些配置方法,可以使用编程接口或者配置文件。Django默认使用 dictConfig format

要配置日志记录,您使用 LOGGING 来定义一个日志设置字典。这些设置描述了您希望在日志设置中使用的记录器、处理程序、过滤器和格式化程序,以及您希望这些组件具有的日志级别和其他属性。

默认情况下 LOGGING 配置和 Django 默认日志配置 按照下面的方式合并在一起:

如果 LOGGING dictConfig 中的 disable_existing_loggers 键被设置为 True (如果该键缺失,则为 dictConfig 默认值),则默认配置中的所有记录器都将被禁用。禁用的记录器与删除的记录器不同;记录器仍将存在,但会默默地丢弃任何记录到它的内容,甚至不会将条目传播到父记录仪。因此,你应该非常小心地使用 'disable_existing_loggers': True;这可能不是你想要的。相反,你可以将 disable_existing_loggers 设置为 False,然后重新定义一些或所有的默认日志记录器;或者你可以将 LOGGING_CONFIG 设置为 None,然后 自己处理日志配置

logging 被配置成了 Django setup() 函数的一部分。因此,你可以确定的是,logger 一直都可以在项目代码里使用。

示例

dictConfig format 文档是获取日志配置细节的最好资料。不过,为了让你知道能做什么,下面有几个例子。

首先,这里有一个小配置,可以让你把所有的日志信息输出到控制台。

settings.py
import os

LOGGING = {
    "version": 1,
    "disable_existing_loggers": False,
    "handlers": {
        "console": {
            "class": "logging.StreamHandler",
        },
    },
    "root": {
        "handlers": ["console"],
        "level": "WARNING",
    },
}

这将配置父 root 记录器,以向控制台处理程序发送 WARNING 级别及以上的消息。通过将级别调整为 INFODEBUG,可以显示更多的消息。这在开发过程中可能很有用。

接下来我们可以添加更多细粒度的日志记录。下面是一个例子,说明如何让日志系统只从名为 logger 的 django 中打印更多的消息。

settings.py
import os

LOGGING = {
    "version": 1,
    "disable_existing_loggers": False,
    "handlers": {
        "console": {
            "class": "logging.StreamHandler",
        },
    },
    "root": {
        "handlers": ["console"],
        "level": "WARNING",
    },
    "loggers": {
        "django": {
            "handlers": ["console"],
            "level": os.getenv("DJANGO_LOG_LEVEL", "INFO"),
            "propagate": False,
        },
    },
}

默认情况下,这个配置会从 django 的日志记录器中发送级别为 INFO 或更高的消息到控制台。这个级别和 Django 的默认日志配置是一样的,只是默认配置只在 DEBUG=True 时才显示日志记录。Django 不会记录很多这样的 INFO 级别的消息。不过,有了这个配置,你也可以设置环境变量 DJANGO_LOG_LEVEL=DEBUG 来查看 Django 所有的调试日志,因为它包括了所有的数据库查询,所以非常啰嗦。

你不需要把日志记录到控制台。下面是一个配置,它将所有来自 django 命名的记录器的日志记录写入本地文件。

settings.py
LOGGING = {
    "version": 1,
    "disable_existing_loggers": False,
    "handlers": {
        "file": {
            "level": "DEBUG",
            "class": "logging.FileHandler",
            "filename": "/path/to/django/debug.log",
        },
    },
    "loggers": {
        "django": {
            "handlers": ["file"],
            "level": "DEBUG",
            "propagate": True,
        },
    },
}

若你使用此例子,切记要将 'filename' 指向的路径改为当前运行 Django 应用的用户可写的路径。

最后,这里是一个相当复杂的日志设置的例子。

settings.py
LOGGING = {
    "version": 1,
    "disable_existing_loggers": False,
    "formatters": {
        "verbose": {
            "format": "{levelname} {asctime} {module} {process:d} {thread:d} {message}",
            "style": "{",
        },
        "simple": {
            "format": "{levelname} {message}",
            "style": "{",
        },
    },
    "filters": {
        "special": {
            "()": "project.logging.SpecialFilter",
            "foo": "bar",
        },
        "require_debug_true": {
            "()": "django.utils.log.RequireDebugTrue",
        },
    },
    "handlers": {
        "console": {
            "level": "INFO",
            "filters": ["require_debug_true"],
            "class": "logging.StreamHandler",
            "formatter": "simple",
        },
        "mail_admins": {
            "level": "ERROR",
            "class": "django.utils.log.AdminEmailHandler",
            "filters": ["special"],
        },
    },
    "loggers": {
        "django": {
            "handlers": ["console"],
            "propagate": True,
        },
        "django.request": {
            "handlers": ["mail_admins"],
            "level": "ERROR",
            "propagate": False,
        },
        "myproject.custom": {
            "handlers": ["console", "mail_admins"],
            "level": "INFO",
            "filters": ["special"],
        },
    },
}

该日志配置做了以下事情:

  • 识别配置为 'dictConfig 版本 1' 格式。目前,这是唯一的 dictConfig 格式版本。

  • 定义两个格式化程序:

    • simple,输出日志级别名称(如 DEBUG)和日志信息。

      format 字符串是一个普通的 Python 格式化字符串,它描述了每个日志行要输出的细节。可以输出的完整细节列表可以在 Formatter Objects 中找到。

    • verbose,输出日志级别名称、日志信息,以及生成日志信息的时间、进程、线程和模块。

  • 定义两个过滤器:

    • project.logging.SpecialFilter,使用别名 special。如果这个过滤器需要额外的参数,它们可以作为过滤器配置字典中的附加键提供。在这种情况下,当实例化 SpecialFilter 时,参数 foo 将被赋予一个 bar 的值。

    • django.utils.log.RequireDebugTrue,当 DEBUGTrue 时,传递记录。

  • 定义两个处理程序:

    • console,一个 StreamHandler,它将任何 INFO (或更高)消息打印到 sys.stderr。该处理程序使用 simple 输出格式。

    • mail_admins 是一个 AdminEmailHandler,它会将任何 ERROR (或更高级别)的消息通过电子邮件发送给站点的 ADMINS。这个处理程序使用了 special 过滤器。

  • 配置三个记录器。

    • django,将所有信息传递给 console 处理程序。

    • django.request,它将所有 ERROR 消息传递给 mail_admins 处理程序。此外,这个记录器被标记为 传播消息。这意味着写给 django.request 的日志信息不会被 django 日志处理程序处理。

    • myproject.custom,它将所有 INFO 或更高等级的消息传递给两个处理程序——consolemail_admins。这意味着所有 INFO 级别(或更高)的消息将被打印到控制台;ERRORCRITICAL 消息也将通过电子邮件输出。

自定义日志记录配置

如果你不想使用 Python 的 dictConfig 格式来配置记录器,你可以指定自己的配置方案。

LOGGING_CONFIG 设置定义了用于配置 Django 日志记录器的可调用对象,默认情况下,它指向 Python 的 logging.config.dictConfig() 函数。然而,如果你想使用不同的配置过程,你可以使用其他任何一个接受单一参数的可调用。当配置日志时, LOGGING 的内容将作为该参数的值提供。

禁用日志记录配置

如果你根本不想配置日志记录(或者你想用自己的方法手动配置日志记录),你可以将 LOGGING_CONFIG 设置为 None。这将禁用 Django 的默认日志记录 的配置过程。

LOGGING_CONFIG 设置为 None 只是意味着自动配置过程被禁用,而不是日志本身。如果你禁用了配置过程,Django 仍然会进行日志调用,回到默认的日志行为。

下面是一个禁用 Django 的日志配置,然后手动配置日志的例子。

settings.py
LOGGING_CONFIG = None

import logging.config

logging.config.dictConfig(...)

请注意,默认的配置过程只有在设置完全加载后才会调用 LOGGING_CONFIG。相反,在设置文件中手动配置日志记录将立即加载你的日志记录配置。因此,你的日志配置必须出现在它所依赖的任何设置之后。

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