??最近在寫數(shù)據(jù)庫程序，需要一個高性能的結(jié)構(gòu)化日志記錄組件，簡單研究了一下Microsoft.Extensions.Logging和Serilog，還是決定重造一個輪子。

一、使用方法

??直接參考以下示例代碼:

NanoLogger.Start();

DateTime? nullable = null;
const bool boolValue = true;
const char charValue = 'C';
const int intValue1 = 12345;
const int intValue2 = 0xABCDEF;
const string stringValue = "你好世界";
var point = new Point { X = 123, Y = 456 };
var person = new Person { Name = "Rick", Birthday = new DateTime(1977, 3, 1), Phone = "13861838709" };

var log = new NanoLogger();

log.Trace("Trace message");
log.Trace($"Trace {DateTime.Now}, {intValue1}, 0x{intValue2:X}");
log.Debug($"Debug {DateTime.Now:yyyy-MM-dd hh:mm:ss}, 你好世界!");
log.Info($"Info {point}, {person}, {charValue}");
log.Warn($"這是警告: {boolValue}");
log.Error($"發(fā)生異常: {nullable}, Msg={stringValue}");

NanoLogger.Stop();

執(zhí)行后控制臺輸出如下圖(記錄的結(jié)構(gòu)化值會高亮顯示):

二、性能測試

??以下測試僅用一個日期類型參數(shù)： nanoLogger.Info($"Hello World {now}");

• NanoLog 本組件控制臺輸出
• MsLog Microsoft.Extensions.Logging控制臺輸出
• MsLogCodeGen 使用[LoggerMessageAttribute]代碼生成方式

三、實現(xiàn)原理

+-----Logger Threads-----+                               +-----Background Thread----+
|                        |                               |                          |
|   logger.Info(xxx)     |                               |    ConsoleLogger.Log()   |
|                        |      +-----Log Queue---+      |                          |
|   logger.Debug(xxx)    |  ==> |-Log-|-Log-|-...-| ==>  |    FileLogger.Log()      |
|                        |      +-----------------+      |                          |
|   logger.Warn(xxx)     |                               |    OtherLogger.Log()     |
|                        |                               |                          |
+------------------------+                               +--------------------------+

• 日志記錄時先判斷對應的日志級別是否啟用，不啟用直接忽略。這里使用C# 6的InterpolatedStringHandlerAttribute自定義實現(xiàn)LogMessageBuilder，一方面避免值類型的裝箱，另一方面可以記錄結(jié)構(gòu)化信息（名稱、類型、值、格式化）；

• 啟用則將日志消息、對應的屬性類型及屬性值序列化后寫入LogMessage內(nèi)。這里的序列化非常簡單，僅相當于一個內(nèi)存復制（參考下圖）。LogMessage是一個結(jié)構(gòu)體，如果序列化后的數(shù)據(jù)小于閥值則直接存儲在內(nèi)置的緩沖塊內(nèi)（沒有Heap內(nèi)存分配的問題），否則從ArrayPool內(nèi)租用一個緩沖塊存儲超出部分；

+--------------------LogMessage 緩沖塊-----------------------+
|-TokenType-|---Value---|-TokenType-|--------Value------|---|
|  Literal  | 5,"Hello" |   Int     | "name",12345,"X2" |   |
+-----------------------------------------------------------+

• 序列化后的事件信息(LogEvent)及消息數(shù)據(jù)(LogMessage)直接加入一個多生產(chǎn)者-單消費者的消息隊列，至此前端日志記錄過程結(jié)束，不阻塞后續(xù)代碼執(zhí)行；

• 后臺線程循環(huán)從隊列取出待處理日志，由配置的ILogger實現(xiàn)處理。例如ConsoleLogger格式化后輸出至控制臺；FileLogger將數(shù)據(jù)寫入文件存儲。

四、日志搜索

??結(jié)構(gòu)化日志當然得支持結(jié)構(gòu)化搜索，參考控制臺工程NanoLog.File.Viewer使用Roslyn解析字符串表達式編譯后過濾日志記錄（參考下圖):

• 表達式中e.XXX對應LogEvent的相關屬性條件；
• 表達式中e["xxx"]["yyy"]對應LogMessage結(jié)構(gòu)化記錄的值條件。

五、本文小結(jié)

??最后GitHub地址：https://github.com/enjoycode/NanoLog.git, 作者個人能力實在有限Bug在所難免，如有問題請郵件聯(lián)系或Github Issue，歡迎感興趣的小伙伴們加入共同完善，當然更歡迎贊助項目或給作者介紹工作（目前找工作中）。