一起看看python 中日誌非同步傳送到遠端伺服器

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在python中使用日誌最常用的方式就是在控制台和文件中輸出日誌了,logging模組也很好的提供的相應的類,使用起來也非常方便,但是有時我們可能會有一些需求,如還需要將日誌傳送到遠端,或直接寫入資料庫,這種需求該如何實作呢?

一、StreamHandler和FileHandler

首先我們先來寫一套簡單輸出到cmd和檔案中的程式碼

# -*- coding: utf-8 -*-"""
-------------------------------------------------
   File Name：     loger
   Description :
   Author :       yangyanxing
   date：          2020/9/23
-------------------------------------------------
"""import loggingimport sysimport os# 初始化loggerlogger = logging.getLogger("yyx")
logger.setLevel(logging.DEBUG)# 设置日志格式fmt = logging.Formatter('[%(asctime)s] [%(levelname)s] %(message)s', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')# 添加cmd handlercmd_handler = logging.StreamHandler(sys.stdout)
cmd_handler.setLevel(logging.DEBUG)
cmd_handler.setFormatter(fmt)# 添加文件的handlerlogpath = os.path.join(os.getcwd(), 'debug.log')
file_handler = logging.FileHandler(logpath)
file_handler.setLevel(logging.DEBUG)
file_handler.setFormatter(fmt)# 将cmd和file handler添加到logger中logger.addHandler(cmd_handler)
logger.addHandler(file_handler)

logger.debug("今天天气不错")复制代码

先初始化一個logger, 並且設定它的日誌等級是DEBUG,然後添初始化了cmd_handler和file_handler, 最後將它們加入logger, 執行腳本,會在cmd中列印出[2020-09-23 10:45:56] [DEBUG] 今天天氣不錯 且會寫入到目前目錄下的debug.log檔案中.

#二、新增HTTPHandler

如果想要在記錄時將日誌傳送到遠端伺服器上,可以新增一個HTTPHandler , 在python標準庫logging.handler中,已經為我們定義好了很多handler,有些我們可以直接用,本地使用tornado寫一個接收日誌的介面,將接收到的參數全都列印出來

# 添加一个httphandlerimport logging.handlers
http_handler = logging.handlers.HTTPHandler(r"127.0.0.1:1987", '/api/log/get')
http_handler.setLevel(logging.DEBUG)
http_handler.setFormatter(fmt)
logger.addHandler(http_handler)

logger.debug("今天天气不错")复制代码

結果在服務端我們收到了很多訊息

{
    'name': [b 'yyx'],
    'msg': [b '\xe4\xbb\x8a\xe5\xa4\xa9\xe5\xa4\xa9\xe6\xb0\x94\xe4\xb8\x8d\xe9\x94\x99'],
    'args': [b '()'],
    'levelname': [b 'DEBUG'],
    'levelno': [b '10'],
    'pathname': [b 'I:/workplace/yangyanxing/test/loger.py'],
    'filename': [b 'loger.py'],
    'module': [b 'loger'],
    'exc_info': [b 'None'],
    'exc_text': [b 'None'],
    'stack_info': [b 'None'],
    'lineno': [b '41'],
    'funcName': [b '<module>'],
    'created': [b '1600831054.8881223'],
    'msecs': [b '888.1223201751709'],
    'relativeCreated': [b '22.99976348876953'],
    'thread': [b '14876'],
    'threadName': [b 'MainThread'],
    'processName': [b 'MainProcess'],
    'process': [b '8648'],
    'message': [b '\xe4\xbb\x8a\xe5\xa4\xa9\xe5\xa4\xa9\xe6\xb0\x94\xe4\xb8\x8d\xe9\x94\x99'],
    'asctime': [b '2020-09-23 11:17:34']
}复制代码

可以說是訊息非常之多,但是卻並不是我們想要的樣子,我們只是想要類似於[2020-09-23 10:45:56] [DEBUG] 今天天氣不錯 這樣的日誌.

logging.handlers.HTTPHandler 只是簡單的將日誌所有資訊傳送給服務端,至於服務端要怎麼組織內容是由服務端來完成. 所以我們可以有兩種方法,一種是改服務端程式碼,根據傳過來的日誌訊息重新組織一下日誌內容, 第二種是我們重新寫一個類別,讓它在發送的時候將重新格式化日誌內容傳送到服務端.

我們採用第二種方法,因為這種方法比較靈活， 服務端只是用來記錄，發送什麼內容應該是由客戶端來決定。

我們需要重新定義一個類別,我們可以參考logging.handlers.HTTPHandler 這個類別,重新寫一個httpHandler類別

每個日誌類別都需要重寫emit方法,記錄日誌時真正要執行是也就是這個emit方法

class CustomHandler(logging.Handler):
    def __init__(self, host, uri, method="POST"):
        logging.Handler.__init__(self)
        self.url = "%s/%s" % (host, uri)
        method = method.upper()        if method not in ["GET", "POST"]:            raise ValueError("method must be GET or POST")
        self.method = method    def emit(self, record):
        '''
        :param record:
        :return:
        '''
        msg = self.format(record)        if self.method == "GET":            if (self.url.find("?") >= 0):
                sep = '&'
            else:
                sep = '?'
            url = self.url + "%c%s" % (sep, urllib.parse.urlencode({"log": msg}))
            requests.get(url, timeout=1)        else:
            headers = {                "Content-type": "application/x-www-form-urlencoded",                "Content-length": str(len(msg))
            }
            requests.post(self.url, data={'log': msg}, headers=headers, timeout=1)复制代码

上面程式碼中有一行定義發送的參數msg = self.format(record)

#這行程式碼表示,將會根據日誌物件設定的格式傳回對應的內容. 之後再將內容透過requests庫進行傳送,無論使用get 或post方式,服務端都可以正常的接收到日誌

[2020-09-23 11:43:50] [DEBUG]今天天氣不錯

三、異步的發送遠端日誌

現在我們考慮一個問題,當日誌發送到遠端伺服器過程中,如果遠端伺服器處理的很慢,會耗費一定的時間,那麼這時記錄日誌就會都變慢

修改伺服器日誌處理類別,讓其停頓5秒鐘,模擬長時間的處理流程

async def post(self):
    print(self.getParam('log'))    await asyncio.sleep(5)
    self.write({"msg": 'ok'})复制代码

此時我們再印出上面的日誌

logger.debug("今天天气不错")
logger.debug("是风和日丽的")复制代码

得到的輸出為

[2020-09-23 11:47:33] [DEBUG] 今天天气不错
[2020-09-23 11:47:38] [DEBUG] 是风和日丽的复制代码

我們注意到,它們的時間間隔也是5秒。

那麼現在問題來了，原本只是一個記錄日誌，現在卻成了拖累整個腳本的累贅，所以我們需要異步的來處理遠端寫日誌。

3.1 使用多執行緒處理

首先想的是應該是用多執行緒來執行傳送日誌方法

def emit(self, record):
    msg = self.format(record)    if self.method == "GET":        if (self.url.find("?") >= 0):
            sep = '&'
        else:
            sep = '?'
        url = self.url + "%c%s" % (sep, urllib.parse.urlencode({"log": msg}))
        t = threading.Thread(target=requests.get, args=(url,))
        t.start()    else:
        headers = {            "Content-type": "application/x-www-form-urlencoded",            "Content-length": str(len(msg))
        }
        t = threading.Thread(target=requests.post, args=(self.url,), kwargs={"data":{'log': msg}, "headers":headers})
        t.start()复制代码

這個方法是可以達到不阻塞主目的,但是每列印一條日誌就需要開啟一個執行緒,也是挺浪費資源的。我們也可以使用線程池來處理

3.2 使用線程池處理

python 的concurrent.futures 中有ThreadPoolExecutor, ProcessPoolExecutor類別,是線程池和進程池,就是在初始化的時候先定義幾個線程,之後讓這些線程來處理對應的函數,這樣不用每次都需要新創建線程

線程池的基本使用

exector = ThreadPoolExecutor(max_workers=1) # 初始化一个线程池,只有一个线程exector.submit(fn, args, kwargs) # 将函数submit到线程池中复制代码

如果線程池中有n個線程,當提交的task數量大於n時,則多餘的task將放到隊列中.

再次修改上面的emit函數

exector = ThreadPoolExecutor(max_workers=1)def emit(self, record):
    msg = self.format(record)
    timeout = aiohttp.ClientTimeout(total=6)    if self.method == "GET":        if (self.url.find("?") >= 0):
            sep = '&'
        else:
            sep = '?'
        url = self.url + "%c%s" % (sep, urllib.parse.urlencode({"log": msg}))
        exector.submit(requests.get, url, timeout=6)    else:
        headers = {            "Content-type": "application/x-www-form-urlencoded",            "Content-length": str(len(msg))
        }
        exector.submit(requests.post, self.url, data={'log': msg}, headers=headers, timeout=6)复制代码

這裡為什麼要只初始化一個只有一個線程的線程池? 因為這樣的話可以保證先進隊列裡的日誌會先被發送,如果池子中有多個線程,則不一定保證順序了。

3.3 使用非同步aiohttp函式庫來傳送請求

上面的CustomHandler類別中的emit方法使用的是requests.post來傳送日誌,這個requests本身是阻塞運行的,也正上由於它的存在,才使得腳本卡了很長時間,所們我們可以將阻塞運行的requests庫替換為異步的aiohttp來執行get和post方法, 重寫一個CustomHandler中的emit方法

class CustomHandler(logging.Handler):
    def __init__(self, host, uri, method="POST"):
        logging.Handler.__init__(self)
        self.url = "%s/%s" % (host, uri)
        method = method.upper()        if method not in ["GET", "POST"]:            raise ValueError("method must be GET or POST")
        self.method = method    async def emit(self, record):
        msg = self.format(record)
        timeout = aiohttp.ClientTimeout(total=6)        if self.method == "GET":            if (self.url.find("?") >= 0):
                sep = '&'
            else:
                sep = '?'
            url = self.url + "%c%s" % (sep, urllib.parse.urlencode({"log": msg}))            async with aiohttp.ClientSession(timeout=timeout) as session:                async with session.get(self.url) as resp:
                    print(await resp.text())        else:
            headers = {                "Content-type": "application/x-www-form-urlencoded",                "Content-length": str(len(msg))
            }            async with aiohttp.ClientSession(timeout=timeout, headers=headers) as session:                async with session.post(self.url, data={'log': msg}) as resp:
                    print(await resp.text())复制代码

這時程式碼執行崩潰了

C:\Python37\lib\logging\__init__.py:894: RuntimeWarning: coroutine 'CustomHandler.emit' was never awaited
  self.emit(record)
RuntimeWarning: Enable tracemalloc to get the object allocation traceback复制代码

服務端也沒有收到發送日誌的請求。

究其原因是由于emit方法中使用async with session.post 函数,它需要在一个使用async 修饰的函数里执行,所以修改emit函数,使用async来修饰,这里emit函数变成了异步的函数, 返回的是一个coroutine 对象,要想执行coroutine对象,需要使用await, 但是脚本里却没有在哪里调用 await emit() ,所以崩溃信息中显示coroutine 'CustomHandler.emit' was never awaited.

既然emit方法返回的是一个coroutine对象,那么我们将它放一个loop中执行

async def main():
    await logger.debug("今天天气不错")    await logger.debug("是风和日丽的")

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main())复制代码

执行依然报错

raise TypeError('An asyncio.Future, a coroutine or an awaitable is '复制代码

意思是需要的是一个coroutine,但是传进来的对象不是。

这似乎就没有办法了，想要使用异步库来发送，但是却没有可以调用await的地方.

解决办法是有的,我们使用 asyncio.get_event_loop() 获取一个事件循环对象, 我们可以在这个对象上注册很多协程对象,这样当执行事件循环的时候,就是去执行注册在该事件循环上的协程, 我们通过一个小例子来看一下

import asyncio 

async def test(n):
    while n > 0:        await asyncio.sleep(1)
        print("test {}".format(n))
        n -= 1
    return n    
async def test2(n):
    while n >0:        await asyncio.sleep(1)
        print("test2 {}".format(n))
        n -= 1def stoploop(task):
    print("执行结束, task n is {}".format(task.result()))
    loop.stop()

loop = asyncio.get_event_loop()
task = loop.create_task(test(5))
task2 = loop.create_task(test2(3))
task.add_done_callback(stoploop)
task2 = loop.create_task(test2(3))

loop.run_forever()复制代码

我们使用loop = asyncio.get_event_loop() 创建了一个事件循环对象loop, 并且在loop上创建了两个task, 并且给task1添加了一个回调函数,在task1它执行结束以后,将loop停掉.

注意看上面的代码,我们并没有在某处使用await来执行协程,而是通过将协程注册到某个事件循环对象上,然后调用该循环的run_forever() 函数,从而使该循环上的协程对象得以正常的执行.

上面得到的输出为

test 5
test2 3
test 4
test2 2
test 3
test2 1
test 2
test 1
执行结束, task n is 0复制代码

可以看到,使用事件循环对象创建的task,在该循环执行run_forever() 以后就可以执行了.

如果不执行loop.run_forever() 函数,则注册在它上面的协程也不会执行

loop = asyncio.get_event_loop()
task = loop.create_task(test(5))
task.add_done_callback(stoploop)
task2 = loop.create_task(test2(3))
time.sleep(5)# loop.run_forever()复制代码

上面的代码将loop.run_forever() 注释掉,换成time.sleep(5) 停5秒, 这时脚本不会有任何输出,在停了5秒以后就中止了.

回到之前的日志发送远程服务器的代码,我们可以使用aiohttp封装一个发送数据的函数, 然后在emit中将这个函数注册到全局的事件循环对象loop中,最后再执行loop.run_forever() .

loop = asyncio.get_event_loop()class CustomHandler(logging.Handler):
    def __init__(self, host, uri, method="POST"):
        logging.Handler.__init__(self)
        self.url = "%s/%s" % (host, uri)
        method = method.upper()        if method not in ["GET", "POST"]:            raise ValueError("method must be GET or POST")
        self.method = method    # 使用aiohttp封装发送数据函数
    async def submit(self, data):
        timeout = aiohttp.ClientTimeout(total=6)        if self.method == "GET":            if self.url.find("?") >= 0:
                sep = '&'
            else:
                sep = '?'
            url = self.url + "%c%s" % (sep, urllib.parse.urlencode({"log": data}))            async with aiohttp.ClientSession(timeout=timeout) as session:                async with session.get(url) as resp:
                    print(await resp.text())        else:
            headers = {                "Content-type": "application/x-www-form-urlencoded",
            }            async with aiohttp.ClientSession(timeout=timeout, headers=headers) as session:                async with session.post(self.url, data={'log': data}) as resp:
                    print(await resp.text())        return True

    def emit(self, record):
        msg = self.format(record)
        loop.create_task(self.submit(msg))# 添加一个httphandlerhttp_handler = CustomHandler(r"http://127.0.0.1:1987", 'api/log/get')
http_handler.setLevel(logging.DEBUG)
http_handler.setFormatter(fmt)
logger.addHandler(http_handler)

logger.debug("今天天气不错")
logger.debug("是风和日丽的")

loop.run_forever()复制代码

这时脚本就可以正常的异步执行了.

loop.create_task(self.submit(msg)) 也可以使用

asyncio.ensure_future(self.submit(msg), loop=loop)

来代替,目的都是将协程对象注册到事件循环中.

但这种方式有一点要注意,loop.run_forever() 将会一直阻塞,所以需要有个地方调用loop.stop()方法. 可以注册到某个task的回调中.

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