Log4Qt快速入門——Log4Qt日志格式化源碼解析

一、Layout

1、Layout簡介

Log4Qt提供了多種Layout對象，用于格式化日志輸出，指定日志級別、線程名稱、Logger名稱、日期時間等信息。
Log4Qt快速入門——Log4Qt日志格式化源碼解析
Layout類是Log4Qt API中的抽象類。
PatternLayout：根據(jù)一個模式字符串輸出日志事件；
SimpleLayout：輸出日志事件的級別和消息；
TTCCLayout：輸出日志事件的時間、線程名稱、Logger名稱和嵌套的診斷上下文信息。
PatternLayout和TTCCLayout通過PatternFormatter來實現(xiàn)格式化。當(dāng)PatternFormatter解析模式字符串時，會根據(jù)發(fā)現(xiàn)的信息創(chuàng)建一個PatternConverter鏈，每個PatternConverter會處理LoggingEvent的某個成員。
轉(zhuǎn)換字符：用于指定數(shù)據(jù)的類型，例如：類別、級別、日期、線程名稱。Log4Qt中的轉(zhuǎn)換字符有：
c：Logger 名稱。
d{format_string}：日期。參數(shù)?format_string?可選，用于格式化日期。
m：消息內(nèi)容
p：消息級別
r：啟動程序的相對時間
t：線程名稱
x：NDC（嵌套的診斷上下文）名稱
X：MDC（映射的診斷上下文）名稱
F：文件名稱
M：方法名稱
L：行號
l：位置信息
n：平臺相關(guān)的行分隔符，Windows：\r\n，Linux：

成都創(chuàng)新互聯(lián)服務(wù)項目包括義縣網(wǎng)站建設(shè)、義縣網(wǎng)站制作、義縣網(wǎng)頁制作以及義縣網(wǎng)絡(luò)營銷策劃等。多年來，我們專注于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，利用自身積累的技術(shù)優(yōu)勢、行業(yè)經(jīng)驗、深度合作伙伴關(guān)系等，向廣大中小型企業(yè)、政府機構(gòu)等提供互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的解決方案，義縣網(wǎng)站推廣取得了明顯的社會效益與經(jīng)濟效益。目前，我們服務(wù)的客戶以成都為中心已經(jīng)輻射到義縣省份的部分城市，未來相信會繼續(xù)擴大服務(wù)區(qū)域并繼續(xù)獲得客戶的支持與信任！

2、NDC簡介

NDC(Nested Diagnostic Context)即嵌套診斷上下文，是log4J用于存儲上下文信息(context information)的類，NDC采用棧的機制push和pop上下文，每個線程有獨立的上下文，如果要存儲的上下文信息是堆棧式的在選擇NDC。
NDC常用接口如下：
static QString pop();
將NDC棧頂元素彈出
static void push(const QString &rMessage);
將rMessage壓入NDC棧
static void clear();
清空NDC棧
static int depth();
獲取NDC棧的深度
static void setMaxDepth(int maxDepth);
設(shè)置NDC棧的最大深度
static QString peek();
獲取NDC棧頂?shù)臄?shù)據(jù)
通常在context或servlet入口將線程相關(guān)的應(yīng)用信息保存，在需要記錄日志log信息等時將信息輸出，并保證在當(dāng)前線程的結(jié)束或servlet的出口使用clear()移除，防止信息泄露。

3、MDC簡介

MDC（Mapped Diagnositc Context）即映射診斷上下文，是log4J用于存儲上下文信息(context information)的類，MDC內(nèi)部采用Hash容器實現(xiàn)，是線程獨立的，但一個子線程會自動獲得一個父線程MDC的copy，如果要存儲的上下文信息是key/value式的選擇MDC。
MDC常用接口如下：
static void put(const QString &rKey, const QString &rValue);
將rKey/rValue數(shù)據(jù)存儲到Hash容器中
static void remove(const QString &rKey);
從Hash容器中刪除key為rKey的key/value
static QString get(const QString &rKey);
從Hash容器中獲取key為rKey的key/value
static QHash<QString, QString> context();
獲取Hash容器中所有的內(nèi)容

4、Layout常用接口

QString footer() const;
獲取Layout對象的footer
QString header() const;
獲取Layout對象的header
QString name() const;
獲取Layout對象的對象名稱
void setFooter(const QString &rFooter);
設(shè)置Layout對象的footer
void setHeader(const QString &rHeader);
設(shè)置Layout對象的header
void setName(const QString &rName);
設(shè)置Layout對象的對象名稱
virtual QString format(const LoggingEvent &rEvent) = 0;
Layout對象的日志消息格式化接口，派生類PatternLayout、SimpleLayout、TTCCLayout通過format函數(shù)來確定具體要輸出信息的格式。

二、PatternLayout

1、PatternLayout 簡介

PatternLayout是Layout的一個派生類，如果想生成基于模式匹配的特定格式的日志信息，可以使用PatternLayout來進行格式化。
PatternLayout的枚舉ConversionPattern定義了兩個常用的模式：

enum ConversionPattern
{
    DEFAULT_CONVERSION_PATTERN,// "%m,%n"
    TTCC_CONVERSION_PATTERN,//"%r [%t] %p %c %x - %m%n"
};

2、PatternLayout常用接口

QString conversionPattern() const;
獲取PatternLayout對象的轉(zhuǎn)換模式匹配字符串
void setConversionPattern(const QString &rPattern);
設(shè)置PatternLayout對象的轉(zhuǎn)換模式匹配字符串
void setConversionPattern(ConversionPattern conversionPattern);
設(shè)置PatternLayout對象的轉(zhuǎn)換模式匹配方式

3、format格式化實現(xiàn)

QString PatternLayout::format(const LoggingEvent &rEvent)
{
    Q_ASSERT_X(mpPatternFormatter, "PatternLayout::format()", "mpPatternConverter must not be null");

    return mpPatternFormatter->format(rEvent);
}

調(diào)用PatternFormatter格式化函數(shù)根據(jù)模式轉(zhuǎn)換器鏈表的每個模式轉(zhuǎn)換器格式化信息。

QString PatternFormatter::format(const LoggingEvent &rLoggingEvent) const
    {
        QString result;
        PatternConverter *p_converter;
        Q_FOREACH(p_converter, mPatternConverters)
            p_converter->format(result, rLoggingEvent);
        return result;
    }

PatternFormatter使用模式匹配字符串創(chuàng)建一個模式轉(zhuǎn)換器mPatternConverters，每個轉(zhuǎn)換符對應(yīng)一個模式轉(zhuǎn)換器。

    void PatternFormatter::createConverter(const QChar &rChar, 
                                           const FormattingInfo &rFormattingInfo, 
                                           const QString &rOption)
    {
        Q_ASSERT_X(mConversionCharacters.indexOf(rChar) >= 0, "PatternFormatter::createConverter", "Unknown conversion character" );

        LogError e("Creating Converter for character '%1' min %2, max %3, left %4 and option '%5'");
        e << QString(rChar)
          << FormattingInfo::intToString(rFormattingInfo.mMinLength) 
          << FormattingInfo::intToString(rFormattingInfo.mMaxLength) 
          << rFormattingInfo.mLeftAligned 
          << rOption;
        logger()->trace(e);

        switch (rChar.toLatin1())
        {
            case 'c':
                mPatternConverters << new LoggerPatternConverter(rFormattingInfo, 
                                                                 parseIntegerOption(rOption));
                break;
            case 'd':
            {
                QString option = rOption;
                if (rOption.isEmpty())
                   option = QLatin1String("ISO8601");
                mPatternConverters << new DatePatternConverter(rFormattingInfo, 
                                                               option); 
                break;
            }
            case 'm':
                mPatternConverters << new BasicPatternConverter(rFormattingInfo,
                                                                BasicPatternConverter::MESSAGE_CONVERTER); 
                break;
            case 'p':
                mPatternConverters << new BasicPatternConverter(rFormattingInfo,
                                                                BasicPatternConverter::LEVEL_CONVERTER); 
                break;
            case 'r':
                mPatternConverters << new DatePatternConverter(rFormattingInfo,
                                                               QLatin1String("RELATIVE")); 
                break;
            case 't':
                mPatternConverters << new BasicPatternConverter(rFormattingInfo,
                                                                BasicPatternConverter::THREAD_CONVERTER); 
                break;
            case 'x':
                mPatternConverters << new BasicPatternConverter(rFormattingInfo,
                                                                BasicPatternConverter::NDC_CONVERTER); 
                break;
            case 'X':
                mPatternConverters << new MDCPatternConverter(rFormattingInfo, 
                                                              rOption); 
                break;
            default:
                Q_ASSERT_X(false, "PatternFormatter::createConverter", "Unknown pattern character");
        }
    }

4、PatternLayout使用示例

#include <QCoreApplication>
#include <log4qt/logger.h>
#include <log4qt/patternlayout.h>
#include <log4qt/consoleappender.h>
#include <log4qt/loggerrepository.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 獲取rootLogger
    Log4Qt::Logger *logger = Log4Qt::Logger::rootLogger();
    // 創(chuàng)建PatternLayout（根據(jù)模式字符串輸出日志事件）
    Log4Qt::PatternLayout *layout = new Log4Qt::PatternLayout();
    // 設(shè)置標(biāo)頭信息
    layout->setHeader("----- start -----");
    // 設(shè)置頁腳信息
    layout->setFooter("----- end -----");
    // 設(shè)置轉(zhuǎn)換模式
    layout->setConversionPattern("%d{yyyy-MM-dd hh:mm:ss} [%p] - %m%n");
    // 激活Layout
    layout->activateOptions();

    // 創(chuàng)建ConsoleAppender
    Log4Qt::ConsoleAppender *appender = new Log4Qt::ConsoleAppender(layout, Log4Qt::ConsoleAppender::STDOUT_TARGET);
    appender->activateOptions();
    logger->addAppender(appender);

    logger->setLevel(Log4Qt::Level::DEBUG_INT);
    logger->debug("Debug, Log4Qt!");
    logger->info("Info, Log4Qt!");

    // 關(guān)閉 logger
    logger->removeAllAppenders();
    logger->loggerRepository()->shutdown();

    return a.exec();
}
// output:
// ----- start -----
// 2018-10-11 21:25:30 [DEBUG] - Debug, Log4Qt!
// 2018-10-11 21:25:30 [INFO] - Info, Log4Qt!
// ----- end -----

5、配置PatternLayout

使用log4qt.properties配置文件配置PatternLayout：

# 定義 rootLogger
log4j.rootLogger=DEBUG, console

# 定義 ConsoleAppender
log4j.appender.console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.console.immediateFlush=true
log4j.appender.console.target=STDOUT_TARGET

# 為 ConsoleAppender 定義 Layout
log4j.appender.console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.console.layout.header=----- start -----
log4j.appender.console.layout.footer=----- end -----
log4j.appender.console.layout.conversionPattern=%d{yyyy-MM-dd hh:mm:ss} [%t] %p %c %x - %m%n

程序使用示例：

#include <QCoreApplication>
#include <log4qt/logger.h>
#include <log4qt/loggerrepository.h>
#include <QThread>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    QThread::currentThread()->setObjectName("MainThread");

    // 獲取rootLogger
    Log4Qt::Logger* logger = Log4Qt::Logger::rootLogger();

    // 打印消息
    logger->debug("Debug, Log4Qt!");
    logger->info("Info, Log4Qt!");

    // 關(guān)閉rootLogger
    logger->removeAllAppenders();
    logger->loggerRepository()->shutdown();

    return a.exec();
}
// output:
// ----- start -----
// 2018-10-11 21:35:58 [MainThread] DEBUG root  - Debug, Log4Qt!
// 2018-10-11 21:35:58 [MainThread] INFO root  - Info, Log4Qt!
// ----- end -----

三、SimpleLayout

1、SimpleLayout簡介

SimpleLayout 是Layout的一個派生類，對日志消息的格式化只包含日志的級別和消息內(nèi)容。

2、format格式化實現(xiàn)

QString SimpleLayout::format(const LoggingEvent &rEvent)
    {
        return rEvent.level().toString() + QLatin1String(" - ") + rEvent.message() + Layout::endOfLine();
    }

SimpleLayout對日志消息的格式化只包含日志的級別和消息內(nèi)容。

3、SimpleLayout示例

#include <QCoreApplication>
#include <log4qt/logger.h>
#include <log4qt/simplelayout.h>
#include <log4qt/consoleappender.h>
#include <log4qt/loggerrepository.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 創(chuàng)建SimpleLayout
    Log4Qt::Logger *logger = Log4Qt::Logger::rootLogger();
    Log4Qt::SimpleLayout *layout = new Log4Qt::SimpleLayout();
    layout->setFooter("end");
    layout->setHeader("start");
    layout->activateOptions();

    // 創(chuàng)建ConsoleAppender
    Log4Qt::ConsoleAppender *appender = new Log4Qt::ConsoleAppender(layout, Log4Qt::ConsoleAppender::STDOUT_TARGET);
    appender->activateOptions();
    logger->addAppender(appender);

    logger->setLevel(Log4Qt::Level::DEBUG_INT);
    logger->debug("Debug, Log4Qt!");
    logger->info("Info, Log4Qt!");

    // 關(guān)閉 logger
    logger->removeAllAppenders();
    logger->loggerRepository()->shutdown();

    return a.exec();
}
// output:
// start
// DEBUG - Debug, Log4Qt!
// INFO - Info, Log4Qt!
// end

4、配置SimpleLayout

使用log4qt.properties配置文件配置SimpleLayout：

# 定義 rootLogger
log4j.rootLogger=DEBUG, console

# 定義 ConsoleAppender
log4j.appender.console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.console.immediateFlush=true
log4j.appender.console.target=STDOUT_TARGET

# 為 ConsoleAppender 定義 Layout
log4j.appender.console.layout=org.apache.log4j.SimpleLayout
log4j.appender.console.layout.header=----- start -----
log4j.appender.console.layout.footer=----- end -----

程序使用示例：

#include <QCoreApplication>
#include <log4qt/logger.h>
#include <log4qt/loggerrepository.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 獲取 rootLogger
    Log4Qt::Logger* logger = Log4Qt::Logger::rootLogger();

    // 打印消息
    logger->debug("Hello, Log4Qt!");
    logger->info("Hello, Log4Qt!");

    // 關(guān)閉 rootLogger
    logger->removeAllAppenders();
    logger->loggerRepository()->shutdown();

    return a.exec();
}
// output:
// ----- start -----
// DEBUG - Hello, Log4Qt!
// INFO - Hello, Log4Qt!
// ----- end -----

四、TTCCLayout

1、TTCCLayout簡介

TTCCLayout 是Layout的一個派生類，負責(zé)提供有關(guān)日志事件的詳細信息，通常包含以下內(nèi)容：
Time：從啟動應(yīng)用程序開始，以毫秒數(shù)計算的時間；
Thread：調(diào)用線程；
Category：用于創(chuàng)建日志事件的類別或Logger；
Context：NDC信息。NDC信息不會自動包含在LoggingEvent 對象中，必須專門包含NDC信息。因此，Context是TTCCLayout的一個可選輸出，即使啟用NDC設(shè)置，如果LoggingEvent 不包含任何NDC設(shè)置，TTCCLayout也可能不會顯示任何NDC 數(shù)據(jù)。
?TTCCLayout有多個可選參數(shù)，但即使不設(shè)置任何選項，?TTCCLayout仍然會輸出下列信息：
Level：日志消息的級別；
Message：日志消息本身。
TTCCLayout預(yù)定義了多種日期格式，定義如下：

enum DateFormat
{
    NONE,//沒有日期格式
    ISO8601,// yyyy-MM-dd hh:mm:ss.zzz
    ABSOLUTE,// HH:mm:ss.zzz
    DATE,//MMM YYYY HH:mm:ss.zzzz
    RELATIVE // 程序啟動開始的毫秒數(shù)量
};

2、TTCCLayout常用接口

bool categoryPrefixing() const;
獲取是否格式化輸出Logger名稱
bool contextPrinting() const;
獲取是否格式化輸出NDC信息
QString dateFormat() const;
獲取日期格式的字符串
bool threadPrinting() const;
獲取是否格式化輸出線程名稱
void setCategoryPrefixing(bool categoryPrefixing);
設(shè)置指定Logger名稱是否是格式化輸出。
void setContextPrinting(bool contextPrinting);
設(shè)置是否格式化輸出NDC信息
void setDateFormat(const QString &rDateFormat);
設(shè)置rDateFormat字符串表示的日期格式
void setDateFormat(DateFormat dateFormat);
設(shè)置DateFormat枚舉類型定義的日期格式類型
void setThreadPrinting(bool threadPrinting);
設(shè)置是否格式化輸出線程名稱
virtual QString format(const LoggingEvent &rEvent);
格式化日志信息接口
static void Log4Qt::NDC::push(const QString &rMessage);
將rMessage信息壓入NDC棧
static QString Log4Qt::NDC::pop();
將NDC棧頂信息出棧

3、format格式化實現(xiàn)

QString TTCCLayout::format(const LoggingEvent &rEvent)
{
    Q_ASSERT_X(mpPatternFormatter, "TTCCLayout::format()", "mpPatternConverter must not be null");

    return mpPatternFormatter->format(rEvent);
}

TTCCLayout的格式化與PatternLayout的格式化方法相同，都是根據(jù)模式匹配字符串創(chuàng)建的模式轉(zhuǎn)換器鏈表的每個模式轉(zhuǎn)換器格式化信息。

4、TTCCLayout示例

#include <QCoreApplication>
#include <log4qt/logger.h>
#include <log4qt/ttcclayout.h>
#include <log4qt/consoleappender.h>
#include <log4qt/loggerrepository.h>
#include <log4qt/ndc.h>
#include <QThread>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    QThread::currentThread()->setObjectName("MainThread");

    Log4Qt::Logger *logger = Log4Qt::Logger::rootLogger();
    // 創(chuàng)建TTCCLayout
    Log4Qt::TTCCLayout *layout = new Log4Qt::TTCCLayout();
    layout->setDateFormat("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");
    layout->activateOptions();

    // 創(chuàng)建一ConsoleAppender
    Log4Qt::ConsoleAppender *appender = new Log4Qt::ConsoleAppender(layout, Log4Qt::ConsoleAppender::STDOUT_TARGET);
    appender->activateOptions();
    logger->addAppender(appender);

    logger->setLevel(Log4Qt::Level::DEBUG_INT);
    // NDC信息
    Log4Qt::NDC::push("Thread start");
    logger->debug("Hello, Log4Qt!");
    Log4Qt::NDC::pop();
    logger->info("Hello, Log4Qt!");

    // 關(guān)閉 logger
    logger->removeAllAppenders();
    logger->loggerRepository()->shutdown();

    return a.exec();
}
// output:
// 2018-18-11 23:18:12 [MainThread] DEBUG root Thread start - Hello, Log4Qt!
// 2018-18-11 23:18:12 [MainThread] INFO  root  - Hello, Log4Qt!

5、配置TTCCLayout

使用log4qt.properties配置文件配置TTCCLayout：

# 定義rootLogger
log4j.rootLogger=DEBUG, console

# 定義ConsoleAppender
log4j.appender.console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.console.immediateFlush=true
log4j.appender.console.target=STDOUT_TARGET

# 為ConsoleAppender定義Layout
log4j.appender.console.layout=org.apache.log4j.TTCCLayout
log4j.appender.console.layout.categoryPrefixing=true
log4j.appender.console.layout.contextPrinting=true
log4j.appender.console.layout.threadPrinting=true
log4j.appender.console.layout.dateFormat=ISO8601

程序使用示例：

#include <QCoreApplication>
#include <log4qt/logger.h>
#include <log4qt/ttcclayout.h>
#include <log4qt/consoleappender.h>
#include <log4qt/loggerrepository.h>
#include <log4qt/ndc.h>
#include <QThread>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    QThread::currentThread()->setObjectName("MainThread");

    Log4Qt::Logger *logger = Log4Qt::Logger::rootLogger();

    // NDC信息
    Log4Qt::NDC::push("Thread start");
    logger->debug("Hello, Log4Qt!");
    Log4Qt::NDC::pop();
    logger->info("Hello, Log4Qt!");

    // 關(guān)閉 logger
    logger->removeAllAppenders();
    logger->loggerRepository()->shutdown();

    return a.exec();
}
// output:
// 2018-10-11 23:22:09.936 [MainThread] DEBUG root Thread start - Hello, Log4Qt!
// 2018-10-11 23:22:09.936 [MainThread] INFO  root  - Hello, Log4Qt!

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