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基于log4net的日志组件扩展封装,实现自动记录交互日志 XYH.Log4Net.Extend(微服务监控)...

程序员文章站 2022-06-26 19:48:03
...

背景:

  随着公司的项目不断的完善,功能越来越复杂,服务也越来越多(微服务),公司迫切需要对整个系统的每一个程序的运行情况进行监控,并且能够实现对自动记录不同服务间的程序调用的交互日志,以及通一个服务或者项目中某一次执行情况的跟踪监控

       根据log4net的现有功能满足不了实际需求,所以需要以log4net为基础进行分装完善,现在分装出了一个基础的版本,如有不妥之处,多多指点
功能简介:
  该组件是在log4net的基础上,进行了一定的扩展封装实现的自动记录交互日志功能
  该组件的封装的目的是解决一下几个工作中的实际问题
  1、对记录的日志内容格式完善
  2、微服务项目中,程序自动记录不同服务间的调用关系,以及出参、入参、执行时间等
  3、同一项目中,不同方法及其层之间的调用关系等信息
  4、其最终目的就是,实现对系统的一个整体监控

主要封装扩展功能点:
1、通过对log4net进行扩展,能够自定义了一些日志格式颜色内容等
2、通过代理+特性的方式,实现程序自动记录不同服务间,以及同一程序间的相互调用的交互日志
3、采用队列的方式实现异步落地日志到磁盘文件

 

主要核心代码示例,具体的详细代码,我已经上传至githut开源项目中,如有需要可以下载了解

github源码地址:https://github.com/xuyuanhong0902/XYH.Log4Net.Extend.git

代理实现自动记录方法调用的详细日志

   /// <summary>
    /// XYH代理实现类.
    /// </summary>
    public class XYHAopProxy : RealProxy
    {
        /// <summary>
        /// 构造函数.
        /// </summary>
        /// <param name="target">目标类型.</param>
        public XYHAopProxy(Type target)
            : base(target)
        {
        }

        /// <summary>
        /// 重写代理实现.
        /// </summary>
        /// <param name="msg">代理函数</param>
        /// <returns>返回结果</returns>
        public override IMessage Invoke(IMessage methodInvoke)
        {
            //// 方法开始执行时间
            DateTime executeStartTime = System.DateTime.Now;

            //// 方法执行结束时间
            DateTime executeEndTime = System.DateTime.Now;

            IMessage message = null;
            IMethodCallMessage call = methodInvoke as IMethodCallMessage;
            object[] customAttributeArray = call.MethodBase.GetCustomAttributes(false);
            call.MethodBase.GetCustomAttributes(false);

            try
            {
                // 前处理.
                List<IAopAction> proActionList = this.InitAopAction(customAttributeArray, AdviceType.Before);

                //// 方法执行开始记录日志
                if (proActionList != null && proActionList.Count > 0  )
                {
                    foreach (IAopAction item in proActionList)
                    {
                        IMessage preMessage = item.PreProcess(methodInvoke, base.GetUnwrappedServer());
                        if (preMessage != null)
                        {
                            message = preMessage;
                        }
                    }

                    if (message != null)
                    {
                        return message;
                    }
                }

                message = Proessed(methodInvoke);

                // 后处理.
                proActionList = this.InitAopAction(customAttributeArray, AdviceType.Around);

                //// 方法执行结束时间
                executeEndTime = System.DateTime.Now;

                //// 方法执行结束记录日志
                if (proActionList != null && proActionList.Count > 0)
                {
                    foreach (IAopAction item in proActionList)
                    {
                        item.PostProcess(methodInvoke, message, base.GetUnwrappedServer(), executeStartTime, executeEndTime);
                    }
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //// 方法执行结束时间
                executeEndTime = System.DateTime.Now;

                // 异常处理.吃掉异常,不影响主业务
                List<IAopAction> proActionList = this.InitAopAction(customAttributeArray, AdviceType.Around);
                if (proActionList != null && proActionList.Count > 0)
                {
                    foreach (IAopAction item in proActionList)
                    {
                        item.ExceptionProcess(ex, methodInvoke, base.GetUnwrappedServer(), executeStartTime, executeEndTime);
                    }
                }
            }

            return message;
        }

        /// <summary>
        /// 处理方法执行.
        /// </summary>
        /// <param name="methodInvoke">代理目标方法</param>
        /// <returns>代理结果</returns>
        public virtual IMessage Proessed(IMessage methodInvoke)
        {
            IMessage message;
            if (methodInvoke is IConstructionCallMessage)
            {
                message = this.ProcessConstruct(methodInvoke);
            }
            else
            {
                message = this.ProcessInvoke(methodInvoke);
            }
            return message;
        }

        /// <summary>
        /// 普通代理方法执行.
        /// </summary>
        /// <param name="methodInvoke">代理目标方法</param>
        /// <returns>代理结果</returns>
        public virtual IMessage ProcessInvoke(IMessage methodInvoke)
        {
            IMethodCallMessage callMsg = methodInvoke as IMethodCallMessage;
            object[] args = callMsg.Args;   //方法参数                 
            object o = callMsg.MethodBase.Invoke(base.GetUnwrappedServer(), args);  //调用 原型类的 方法       

            return new ReturnMessage(o, args, args.Length, callMsg.LogicalCallContext, callMsg);   // 返回类型 Message
        }

        /// <summary>
        /// 构造函数代理方法执行.
        /// </summary>
        /// <param name="methodInvoke">代理目标方法</param>
        /// <returns>代理结果</returns>
        public virtual IMessage ProcessConstruct(IMessage methodInvoke)
        {
            IConstructionCallMessage constructCallMsg = methodInvoke as IConstructionCallMessage;
            IConstructionReturnMessage constructionReturnMessage = this.InitializeServerObject((IConstructionCallMessage)methodInvoke);
            RealProxy.SetStubData(this, constructionReturnMessage.ReturnValue);

            return constructionReturnMessage;
        }

        /// <summary>
        /// 代理包装业务处理.
        /// </summary>
        /// <param name="customAttributeArray">代理属性</param>
        /// <param name="adviceType">处理类型</param>
        /// <returns>结果.</returns>
        public virtual List<IAopAction> InitAopAction(object[] customAttributeArray, AdviceType adviceType)
        {
            List<IAopAction> actionList = new List<IAopAction>();
            if (customAttributeArray != null && customAttributeArray.Length > 0)
            {
                foreach (Attribute item in customAttributeArray)
                {
                    XYHMethodAttribute methodAdviceAttribute = item as XYHMethodAttribute;
                    if (methodAdviceAttribute != null && (methodAdviceAttribute.AdviceType == adviceType))
                    {
                        if (methodAdviceAttribute.ProcessType == ProcessType.None)
                        {
                            continue;
                        }

                        if (methodAdviceAttribute.ProcessType == ProcessType.Log)
                        {
                            actionList.Add(new LogAopActionImpl());
                            continue;
                        }
                    }
                }
            }

            return actionList;
        }
    }

  类注解

  /// <summary>
    /// XYH代理属性[作用于类].
    /// ************************************
    /// [DecorateSymbol] Class ClassName
    /// ************************************
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = false)]
    public class XYHAopAttribute : ProxyAttribute
    {
        public XYHAopAttribute()
        {
        }

        public override MarshalByRefObject CreateInstance(Type serverType)
        {
            XYHAopProxy realProxy = new XYHAopProxy(serverType);
            return realProxy.GetTransparentProxy() as MarshalByRefObject;
        }
    }

  队列实现异步日志落地到磁盘文件

namespace XYH.Log4Net.Extend
{
    /// <summary>
    /// 通过队列的方式实现异步记录日志
    /// </summary>
    public sealed class ExtendLogQueue
    {
        /// <summary>
        /// 记录消息 队列
        /// </summary>
        private readonly ConcurrentQueue<LogMessage> extendLogQue;

        /// <summary>
        /// 信号
        /// </summary>
        private readonly ManualResetEvent extendLogMre;

        /// <summary>
        /// 日志
        /// </summary>
        private static ExtendLogQueue _flashLog = new ExtendLogQueue();

        /// <summary>
        /// 构造函数
        /// </summary>
        private ExtendLogQueue()
        {
            extendLogQue = new ConcurrentQueue<LogMessage>();
            extendLogMre = new ManualResetEvent(false);
        }

        /// <summary>
        /// 单例实例
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static ExtendLogQueue Instance()
        {
            return _flashLog;
        }

        /// <summary>
        /// 另一个线程记录日志,只在程序初始化时调用一次
        /// </summary>
        public void Register()
        {
            Thread t = new Thread(new ThreadStart(WriteLogDispatch));
            t.IsBackground = false;
            t.Start();
        }

        /// <summary>
        /// 从队列中写日志至磁盘
        /// </summary>
        private void WriteLogDispatch()
        {
            while (true)
            {

                //// 如果队列中还有待写日志,那么直接调用写日志
                if (extendLogQue.Count > 0)
                {
                    //// 根据队列写日志
                    WriteLog();

                    // 重新设置信号
                    extendLogMre.Reset();
                }

                //// 如果没有,那么等待信号通知
                extendLogMre.WaitOne();
            }
        }

        /// <summary>
        /// 具体调用log4日志组件实现
        /// </summary>
        private void WriteLog()
        {
            LogMessage msg;
            // 判断是否有内容需要如磁盘 从列队中获取内容,并删除列队中的内容
            while (extendLogQue.Count > 0 && extendLogQue.TryDequeue(out msg))
            {
                new LogHandlerImpl(LogHandlerManager.GetILogger(msg.LogSerialNumber)).WriteLog(msg);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 日志入队列
        /// </summary>
        /// <param name="message">日志文本</param>
        /// <param name="level">等级</param>
        /// <param name="ex">Exception</param>
        public  void EnqueueMessage(LogMessage logMessage)
        {
            //// 日志入队列
            extendLogQue.Enqueue(logMessage);

            // 通知线程往磁盘中写日志
            extendLogMre.Set();
        }
    }
}

  自定义扩展log4net日志格式内容

namespace XYH.Log4Net.Extend
{
    /// <summary>
    /// 自定义布局(对log2net日志组件的布局自定义扩展).
    /// </summary>
    public class HandlerPatternLayout : PatternLayout
    {
        /// <summary>
        /// 构造函数.
        /// </summary>
        public HandlerPatternLayout()
        {
            ///// 机器名称
            this.AddConverter("LogMachineCode", typeof(LogMachineCodePatternConvert));

            //// 方法名称
            this.AddConverter("MethodName", typeof(LogMethodNamePatternConvert));

            //// 方法入参
            this.AddConverter("MethodParam", typeof(LogMethodParamConvert));

            //// 方法出参
            this.AddConverter("MethodResult", typeof(LogMethodResultConvert));

            //// 程序名称
            this.AddConverter("LogProjectName", typeof(LogProjectNamePatternConvert));

            //// IP 地 址
            this.AddConverter("LogIpAddress", typeof(LogServiceIpPatternConvert));

            //// 日志编号
            this.AddConverter("LogUniqueCode", typeof(LogUniquePatternConvert));

            //// 日志***
            this.AddConverter("LogSerialNumber", typeof(LogSerialNumberPatternConvert));

            //// 调用路径
            this.AddConverter("InvokeName", typeof(LogInvokeNamePatternConvert));

            //// 执行开始时间
            this.AddConverter("ExecuteStartTime", typeof(ExecuteStartTimePatternConvert));

            //// 执行结束时间
            this.AddConverter("ExecuteEndTime", typeof(ExecuteEndTimePatternConvert));

            //// 执行时间
            this.AddConverter("ExecuteTime", typeof(ExecuteTimePatternConvert));
        }
    }
}

  

 

使用说明:
第一步:需要dll文件引用
需要引用两个dell文件:
jeson序列化:Newtonsoft.Json.dll
log4net组件:log4net.dll
log3net扩展组件:XYH.Log4Net.Extend.dll

第二步:log4配置文件配置
主要配置日志的存储地址,日志文件存储格式、内容等
下面,给一个参考配置文件,具体的配置可以根据实际需要*配置,其配置方式很log4net本身的配置文件一样,在此不多说

<log4net>
  <root>
    <!-- 定义记录的日志级别[None、Fatal、ERROR、WARN、DEBUG、INFO、ALL]-->
    <level value="ALL"/>
    <!-- 记录到什么介质中-->
    <appender-ref ref="LogInfoFileAppender"/>
    <appender-ref ref="LogErrorFileAppender"/>
  </root>
  <!-- name属性指定其名称,type则是log4net.Appender命名空间的一个类的名称,意思是,指定使用哪种介质-->
  <appender name="LogInfoFileAppender" type="log4net.Appender.RollingFileAppender">
    <!-- 输出到什么目录-->
    <param name="File" value="Log\\LogInfo\\"/>
    <!-- 是否覆写到文件中-->
    <param name="AppendToFile" value="true"/>
    <!-- 单个日志文件最大的大小-->
    <param name="MaxFileSize" value="10240"/>
    <!-- 备份文件的个数-->
    <param name="MaxSizeRollBackups" value="100"/>
    <!-- 是否使用静态文件名-->
    <param name="StaticLogFileName" value="false"/>
    <!-- 日志文件名-->
    <param name="DatePattern" value="yyyyMMdd".html""/>
    <param name="RollingStyle" value="Date"/>
    <!--布局-->
    <layout type="XYH.Log4Net.Extend.HandlerPatternLayout">
      <param name="ConversionPattern" value="<HR COLOR=blue>%n%n
                                             日志编号:%property{LogUniqueCode}  <BR >%n
                                             日志序列:%property{LogSerialNumber} <BR>%n
                                             机器名称:%property{LogMachineCode} <BR>%n
                                             IP 地 址:%property{LogIpAddress} <BR>%n
                                             开始时间:%property{ExecuteStartTime} <BR>%n
                                             结束时间:%property{ExecuteEndTime} <BR>%n
                                             执行时间:%property{ExecuteTime} <BR>%n
                                             程序名称:%property{LogProjectName} <BR>%n
                                             方法名称:%property{MethodName} <BR>%n
                                             方法入参:%property{MethodParam} <BR>%n
                                             方法出参:%property{MethodResult} <BR>%n
                                             日志信息:%m <BR >%n
                                             日志时间:%d <BR >%n
                                             日志级别:%-5p <BR >%n
                                             异常堆栈:%exception <BR >%n
                                             <HR Size=1 >"/>
    </layout>
  </appender>
  <!-- name属性指定其名称,type则是log4net.Appender命名空间的一个类的名称,意思是,指定使用哪种介质-->
  <appender name="LogErrorFileAppender" type="log4net.Appender.RollingFileAppender">
    <!-- 输出到什么目录-->
    <param name="File" value="Log\\LogError\\"/>
    <!-- 是否覆写到文件中-->
    <param name="AppendToFile" value="true"/>
    <!-- 备份文件的个数-->
    <param name="MaxSizeRollBackups" value="100"/>
    <!-- 单个日志文件最大的大小-->
    <param name="MaxFileSize" value="10240"/>
    <!-- 是否使用静态文件名-->
    <param name="StaticLogFileName" value="false"/>
    <!-- 日志文件名-->
    <param name="DatePattern" value="yyyyMMdd".html""/>
    <param name="RollingStyle" value="Date"/>
    <!--布局-->
    <layout type="XYH.Log4Net.Extend.HandlerPatternLayout">
      <param name="ConversionPattern" value="<HR COLOR=red>%n
                                             日志编号:%property{LogUniqueCode}  <BR >%n
                                             日志序列:%property{LogSerialNumber} <BR>%n
                                             机器名称:%property{LogMachineCode} <BR>%n
                                             IP 地 址: %property{LogIpAddress} <BR>%n
                                             程序名称:%property{LogProjectName} <BR>%n
                                             方法名称:%property{MethodName}<BR>%n
                                             方法入参:%property{MethodParam} <BR>%n
                                             方法出参:%property{MethodResult} <BR>%n
                                             日志信息:%m <BR >%n
                                             日志时间:%d <BR >%n
                                             日志级别:%-5p <BR >%n
                                             异常堆栈:%exception <BR >%n
                                             <HR Size=1 >"/>
    </layout>
    <filter type="log4net.Filter.LevelRangeFilter">
      <levelMin value="ERROR"/>
      <levelMax value="FATAL"/>
    </filter>
  </appender>
</log4net>

  


第三步:在Global.asax文件中注册消息队列
protected void Application_Start()
{
AreaRegistration.RegisterAllAreas();
FilterConfig.RegisterGlobalFilters(GlobalFilters.Filters);
RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes);
BundleConfig.RegisterBundles(BundleTable.Bundles);

////注册日志队列
ExtendLogQueue.Instance().Register();
}

第四步:在Global.asax文件中生成处理日志***
/// <summary>
/// 每一个请求执行开始
/// </summary>
protected void Session_Start() {
//// 记录获取创建每一个请求的***
/// 如果调用放传递了***,那么就直接去调用放传递的***
/// 如果调用放未传递,那么则生成一个***
/// 这样,在一次请求的头部传递一个该请求的唯一***,并在以后的每一个请求都一直传递下去
/// 这样,就能够通过这个***把每一次请求之间的服务或者方法调用关系串联起来
String[] serialNumber = Request.Headers.GetValues("serialNumber");
if (serialNumber!=null && serialNumber.Length>0 && !string.IsNullOrEmpty(serialNumber[0]))
{
Session["LogSerialNumber"] = serialNumber[0];
}
else
{
Session["LogSerialNumber"] = Guid.NewGuid().ToString().Replace("-", "").ToUpper();
}
}

第五步:在需要自动记录日志的方法类上加上对应的注解

//// 在需要自动记录日志的类上加上 XYHAop注解
[XYHAop]
public class Class2: calssAdd
{
//// 需要记录自动记录交互日志的方法注解 ProcessType.Log

//// 同时该类还必须继承ContextBoundObject

[XYHMethod(ProcessType.Log)]
public int AddNum(int num1, int num2)
{
}
//// 需要记录自动记录交互日志的方法注解 ProcessType.None,其实不加注解也不会记录日志
[XYHMethod(ProcessType.None)]
public int SubNum(int num1, int num2)
{
}
}

第六步:完成上面五步已经能够实现自动记录交互日志了,

 但是在实际使用中我们也会手动记录一些日志,本插件也支持手动记录日志的同样扩展效果

目前支持以下6中手动记录日志的重载方法基于log4net的日志组件扩展分装,实现自动记录交互日志 XYH.Log4Net.Extend

 /// <summary>
    /// 记录日志扩展入口
    /// </summary>
    public class XYHLogOperator
    {
        /// <summary>
        /// 添加日志.
        /// </summary>
        /// <param name="message">日志信息对象</param>
        public static void WriteLog(object message)
        {
            new MessageIntoQueue().WriteLog(message);
        }

        /// <summary>
        /// 添加日志.
        /// </summary>
        /// <param name="message">日志信息对象</param>
        /// <param name="level">日志信息级别</param>
        public static void WriteLog(object message, LogLevel level)
        {
            new MessageIntoQueue().WriteLog(message, level);
        }

        /// <summary>
        /// 添加日志.
        /// </summary>
        /// <param name="message">日志信息对象</param>
        /// <param name="level">日志信息级别</param>
        /// <param name="exception">异常信息对象</param>
        public static void WriteLog(object message, Exception exception)
        {
            new MessageIntoQueue().WriteLog(message, exception);
        }

        /// <summary>
        /// 添加日志.
        /// </summary>
        /// <param name="message">日志信息对象</param>
        /// <param name="methodName">方法名</param>
        /// <param name="methodParam">方法入参</param>
        /// <param name="methodResult">方法请求结果</param>
        public static void WriteLog(object message, string methodName, object methodParam, object methodResult)
        {
            new MessageIntoQueue().WriteLog(message, methodName, methodParam, methodResult);
        }

        /// <summary>
        /// 添加日志.
        /// </summary>
        /// <param name="message">日志信息对象</param>
        /// <param name="methodName">方法名</param>
        /// <param name="methodParam">方法入参</param>
        /// <param name="methodResult">方法请求结果</param>
        /// <param name="level">日志记录级别</param>
        public static void WriteLog(object message, string methodName, object methodParam, object methodResult, LogLevel level)
        {
            new MessageIntoQueue().WriteLog(message, methodName, methodParam, methodResult, level);
        }

        /// <summary>
        /// 添加日志
        /// </summary>
        /// <param name="extendLogInfor">具体的日志消息model</param>
        public static void WriteLog(LogMessage extendLogInfor)
        {
            new MessageIntoQueue().WriteLog(extendLogInfor);
        }
    }
}

  

手动记录日志示例:

object message = "一个参数日志记录单元测试"; // TODO: 初始化为适当的值
XYHLogOperator.WriteLog(message);

如有问题,欢迎QQ随时交流
QQ:1315597862

github源码地址:https://github.com/xuyuanhong0902/XYH.Log4Net.Extend.git