上一章学习了自动化测试,很好,现在我们可以绞尽脑汁写出一份全面的测试,来保证代码永远健康了。
话虽如此,但是作为一个独立开发者 很难写出真正全面的测试代码。这是因为用户在使用你的网站时可不会循规蹈矩,而是会以各种怪异的姿势浏览网页、上传数据。但这也不是坏事,用户就是天然的测试人员,他们会很可爱的帮你找出一大堆的 bug,陪你度过难眠的夜晚(伴随着编程能力的提升)。
现在的问题是,开发者如何得知用户到底遇到了哪些问题?用户们大部分都与你素昧平生,分部在世界各地。更糟糕的是,部署在线上时由于配置了DEBUG = False
,出错时并不会出现报错页面,连用户自己都不清楚到底是哪里有 bug。
Django 给你的答案:日志。
日志的组成
日志 是指程序在运行过程中,对状态、时间、错误等的记录。即把运行过程中产生的信息输出或保存起来,供开发者查阅。
Django 使用 Python 内置的 logging
模块处理日志。关于该模块的使用,Python 文档里有非常详细的讨论。如果你从未用过,本文提供一个快速入门。
日志事件的信息流程如下:
这个图看不懂也没关系。以后你需要深度使用日志时,会回来仔细研究它的。
一份日志配置由 Loggers
、Handlers
、Filters
、Formatters
四部分组成。
Loggers
Logger
即 记录器 ,是日志系统的入口。 它有三个重要的工作:
- 向应用程序(也就是你的项目)公开几种方法,以便运行时记录消息
- 根据传递给 Logger 的消息的严重性,确定出需要处理的消息
- 将需要处理的消息传递给所有感兴趣的处理器(
Handler
)
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 级别,代表对应消息的严重程度。常用的级别如下:
-
DEBUG
:排查故障时使用的低级别系统信息,通常开发时使用 -
INFO
:一般的系统信息,并不算问题 -
WARNING
:描述系统发生的小问题的信息,但通常不影响功能 -
ERROR
:描述系统发生的大问题的信息,可能会导致功能不正常 -
CRITICAL
:描述系统发生严重问题的信息,应用程序有崩溃风险
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
即 处理器 ,它的主要功能是 决定如何处理 logger 中每一条消息,比如把消息输出到屏幕、文件或者 Email 中。
和 logger 一样,handler 也有 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,则会被 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,来提供不同类型的输出。例如,你可以添加一个 handler 把 ERROR
和CRITICAL
消息发到你的 Email,再添加另一个 handler 把所有的消息(包括 ERROR
和CRITICAL
消息)保存到文件里。
Filters
Filter
即 过滤器 。在日志记录从 logger 传到 handler 的过程中,使用Filter
来做额外的控制 。例如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
Formatter
即格式化器,主要功能是 确定最终输出的形式和内容。
日志配置示例
说了这么多脑壳都说晕了,接下来看两个示例。
简单示例
在 Django 中可以通过字典的形式对整个项目的日志进行配置,配置的位置当然是在 settings.py
中了。一个简单的配置如下:
my_blog/settings.py
...
import os
LOGGING = {
'version': 1,
'disable_existing_loggers': False,
'handlers': {
'file': {
'level': 'DEBUG',
'class': 'logging.FileHandler',
'filename': os.path.join(BASE_DIR, 'logs/debug.log'),
},
},
'loggers': {
'django': {'handlers': ['file'],
'level': 'DEBUG',
'propagate': True,
},
},
}
字典中的 version
指明了配置的版本;disable_existing_loggers
指明是否禁止默认配置的记录器。这两项通常不需要去改动,重点看下 loggers
和handlers
的配置:
- 如前面说,一条消息首先传递给 logger。Django 中内置了几种记录器,比如这里用到的
Django
记录器,它会接收 Django 层次结构中的所有消息。然后我们定义了需要处理DEBUG
以上级别的消息,并把这些消息传递给名叫file
的处理器。'propagate': True
意思是本记录器处理过的消息其他处理器也可以继续处理。 - 现在消息来到名叫
file
的handlers
中了。这个处理器定义了消息处理级别仍然为 DEBUG,在 class 中定义将消息输出到文件中去,文件地址为项目目录的logs/debug.log
。 - 因为这里没有配置
filters
和formatters
,因此会采用默认的设置。
需要注意的是日志的输出文件的目录 logs/
一定要提前创建好,并且确保项目拥有此目录的写入权限。
这个日志系统就配置好了!接下来运行项目,随便刷新几个页面看看 debug.log
中有没有写入消息:
logs/debug.log
(0.001)
SELECT name, type FROM sqlite_master
WHERE type in ('table', 'view') AND NOT name='sqlite_sequence'
ORDER BY name; args=None
(0.000) SELECT "django_migrations"."app", "django_migrations"."name" FROM "django_migrations"; args=()
...
...
...
debug.log
文件中出现了一大堆冗长的信息,因为 DEBUG
级别会包含所有的数据库查询记录。
默认情况下,仅在调试模式下才会显示
DEBUG
级别的消息日志,部署在线上时只会将INFO
或以上的信息进行记录。
再试试别的。把上面代码中记录器和处理器的日志级别都改为INFO
:
LOGGING = {
...
'handlers': {
'file': {
'level': 'INFO',
...
},
},
'loggers': {
'django': {
'level': 'INFO',
...
},
},
}
再刷新几次界面,看看输出的内容:
"GET /article/article-list/ HTTP/1.1" 200 14438
"GET /article/article-detail/32/ HTTP/1.1" 200 33364
"GET /accounts/login/ HTTP/1.1" 200 7180
...
这次清爽多了,输出的主要是页面的拉取信息。
让我们再看看 ERROR
信息长什么样的。在地址栏输入一个不存在的文章详情页面地址:
http://127.0.0.1:8000/article/article-detail/9999/
很明显这会得到一个数据不存在的报错:
Internal Server Error: /article/article-detail/9999/
Traceback (most recent call last):
File "E:\django_project\env\lib\site-packages\django\core\handlers\exception.py", line 34, in inner
response = get_response(request)
...
article.models.ArticlePost.DoesNotExist: ArticlePost matching query does not exist.
"GET /article/article-detail/9999/ HTTP/1.1" 500 80792
ERROR
日志输出了整个 bug 的回溯,和你在浏览器中的报错是完全一样的,这些信息就非常的有用了。基本上 ERROR
信息能够暴露出用户在使用你的网站过程中的大部分问题;也就是说每一个 ERROR
都是需要你去解决掉的。ERROR
信息的 错误码 通常都是“500”,也就是 服务器内部错误 的代码。
不过仔细想想,似乎找不到对应的资源在很多时候并不是 bug,而是用户在输入 url 时自己犯了错误。所以我们把文章详情视图的 ArticlePost.objects.get(id=id)
改成 get_object_or_404(ArticlePost, id=id)
试试:
article/views.py
...
from django.shortcuts import get_object_or_404
def article_detail(request, id):
# 取出相应的文章
# article = ArticlePost.objects.get(id=id)
article = get_object_or_404(ArticlePost, id=id)
...
服务器重启后再次刷新一个不存在的页面,看看日志:
Not Found: /article/article-detail/9999/
"GET /article/article-detail/9999/ HTTP/1.1" 404 1780
现在它不是一条 ERROR
信息了,而是变为了WARNING
,所以也没有了错误回溯(错误码也由 500 变成了 404)。这里就能看出这两个方法的重要区别了;在项目中到底选择哪个没有定论,还是以你的具体需求决定。
复杂示例
接下来再看一个复杂的日志配置:
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': {
'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',
'formatter': 'verbose',
},
'file': {
'level': 'WARNING',
'class': 'logging.FileHandler',
'filename': os.path.join(BASE_DIR, 'logs/debug.log'),
'formatter': 'verbose',
},
},
'loggers': {
'django': {'handlers': ['console'],
'propagate': True,
},
'django.request': {'handlers': ['file', 'mail_admins'],
'level': 'WARNING',
'propagate': False,
},
}
}
让我们来分解一下此配置。
配置中定义了 两个格式化器:
-
verbose
:详细的格式化器,依次输出:消息级别、发生时间、抛出模块、进程 ID、线程 ID、提示信息 -
simple
:简要的格式化器,仅输出消息级别和提示信息
一个过滤器:
-
require_debug_true
:使用此过滤器的消息仅在调试时才会生效
三个处理器:
-
console
:处理INFO
以上级别消息,输出简要信息到命令行中;此处理器仅在调试模式生效 -
mail_admins
:处理ERROR
以上级别消息,输出详细信息到 Email 中 -
file
:处理WARNING
以上级别消息,输出详细信息到文件中
两个记录器:
-
django
:将 django 产生的所有消息转交给console
处理器 -
django.request
:将网络请求相关消息转交给file
、mail_admins
这两个处理器。注意这里的'propagate': False
使得此记录器处理过的消息就不再让django
记录器再次处理了
读者可以尝试制造不同级别的消息,看看日志系统是否正常工作。当然最重要的,跟 Email 有关的配置一定要事先把 Email 给设置好,即下面的内容填成你的:
# SMTP 服务器
EMAIL_HOST = 'your smtp'
# 邮箱名
EMAIL_HOST_USER = 'your email'
# 邮箱密码
EMAIL_HOST_PASSWORD = 'your password'
# 发送邮件的端口
EMAIL_PORT = 25
# 是否使用 TLS
EMAIL_USE_TLS = True
# 默认的发件人
DEFAULT_FROM_EMAIL = 'your email'
日志分割
现在我们已经可以愉快的记录日志了,接下来一个问题是如何去 分割日志?假设你的网站能够有幸运行十年时间,如果不间断的往同一个文件中写日志信息,最终它会变成一个拖垮服务器的庞然大物。
最好是日志能够按自然天进行记录和分割。好在这个问题也不需要你去费脑筋,Python 帮你搞定了。
只需要把处理器稍稍改一下:
my_blog/settings.py
...
LOGGING = {
...
'handlers': {
...
'file': {
...
# 注释掉 class
# 'class': 'logging.FileHandler',
#新增内容
'class': 'logging.handlers.TimedRotatingFileHandler',
'when': 'midnight',
'backupCount': 30,
},
},
...
}
-
TimedRotatingFileHandler
:Python 内置的随时间分割日志文件的模块 -
when
:分割时间为凌晨 -
backupCount
:日志文件保存日期为 30 天
接下来把系统时间往后调一天,然后重新启动服务器:
python manage.py runserver --noreload
注意这次启动有点不一样 ,后面有个--noreload
后缀。这是因为通常 Django 的调试服务器运行时会顺带启动重载器,所以每当重载器检测到代码有变化后,会自动重启服务器,相当的方便。但问题是分割文件与重载器同时操作日志文件会产生冲突,因此这里一定要用 --noreload
暂时将重载器禁止掉。
然后就可以愉快的刷几条消息到文件中啦。你会发现老日志已经更名为 debug.log.2019-07-17
了,而刚刷的新消息则保存在 debug.log
中。
除了上面介绍的
TimedRotatingFileHandler
,Python 还提供了一个按照文件大小分割的RotatingFileHandler
。有兴趣的看 Python 官方文档
自定义日志
内置配置实际上已经能够满足 90% 以上的日志需求了,但总有时候你想在一些奇怪的地方进行记录,这就需要你自己在代码中插入自定义的日志记录代码了。
自定义日志用起来也是相当方便的:
from my_blog.settings import LOGGING
import logging
logging.config.dictConfig(LOGGING)
logger = logging.getLogger('django.request')
def whatever(request):
# do something
logger.warning('Something went wrong!')
# do something else
导入刚才写的日志框架并将 django.request
配置到 logger
对象中。然后你就可以在任何地方安插任何级别的消息了。消息内容可以用字符串的格式化方法(str.format()
),玩出各种花样。
关于日志的入门介绍就到此为止了,想深入学习的读者请继续阅读本文的参考文章:
- Django logging
- Python 3 logging
总结
和上章类似,本章的内容也是概念偏多,希望读者尽可能去理解,最起码要囫囵吞枣的把日志成功移植到你的项目中去。获取一份好的日志,有时候远比开发一个无关紧要的新功能更重要。
比较起来博主认为对博客项目来说,日志比测试还重要,毕竟用户的使用体验是最佳的实践。
但请不要误会我的意思。测试和日志就像两兄弟,测试解决开发中的问题,日志解决维护中的问题。有机的结合起来,你的项目才能够长期稳定健康。
- 有疑问请在杜赛的个人网站留言,我会尽快回复。
- 或 Email 私信我:dusaiphoto@foxmail.com
- 项目完整代码:Django_blog_tutorial