Spec-Zone.ru › Python 3.14

Справочник рецептов по ведению журнала

Автор:

Vinay Sajip <vinay_sajip at red-dove dot com>

На этой странице приведён ряд рецептов по ведению журнала, которые оказались полезны на практике. Ссылки на учебные материалы и справочную информацию см. в разделе Другие ресурсы.

Использование ведения журнала в нескольких модулях

Несколько вызовов logging.getLogger('someLogger') возвращают ссылку на один и тот же объект регистратора. Это верно не только в пределах одного модуля, но и для разных модулей, если они выполняются в одном процессе интерпретатора Python. Речь идёт о ссылках на один и тот же объект; кроме того, код приложения может определить и настроить родительский регистратор в одном модуле, а в другом создать дочерний регистратор (не настраивая его), и все вызовы регистратора для дочернего будут передаваться родительскому. Вот основной модуль:

import logging
import auxiliary_module

# create logger with 'spam_application'
logger = logging.getLogger('spam_application')
logger.setLevel(logging.DEBUG)
# create file handler which logs even debug messages
fh = logging.FileHandler('spam.log')
fh.setLevel(logging.DEBUG)
# create console handler with a higher log level
ch = logging.StreamHandler()
ch.setLevel(logging.ERROR)
# create formatter and add it to the handlers
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
fh.setFormatter(formatter)
ch.setFormatter(formatter)
# add the handlers to the logger
logger.addHandler(fh)
logger.addHandler(ch)

logger.info('creating an instance of auxiliary_module.Auxiliary')
a = auxiliary_module.Auxiliary()
logger.info('created an instance of auxiliary_module.Auxiliary')
logger.info('calling auxiliary_module.Auxiliary.do_something')
a.do_something()
logger.info('finished auxiliary_module.Auxiliary.do_something')
logger.info('calling auxiliary_module.some_function()')
auxiliary_module.some_function()
logger.info('done with auxiliary_module.some_function()')

А вот вспомогательный модуль:

import logging

# create logger
module_logger = logging.getLogger('spam_application.auxiliary')

class Auxiliary:
    def __init__(self):
        self.logger = logging.getLogger('spam_application.auxiliary.Auxiliary')
        self.logger.info('creating an instance of Auxiliary')

    def do_something(self):
        self.logger.info('doing something')
        a = 1 + 1
        self.logger.info('done doing something')

def some_function():
    module_logger.info('received a call to "some_function"')

Результат выглядит так:

2005-03-23 23:47:11,663 - spam_application - INFO -
   creating an instance of auxiliary_module.Auxiliary
2005-03-23 23:47:11,665 - spam_application.auxiliary.Auxiliary - INFO -
   creating an instance of Auxiliary
2005-03-23 23:47:11,665 - spam_application - INFO -
   created an instance of auxiliary_module.Auxiliary
2005-03-23 23:47:11,668 - spam_application - INFO -
   calling auxiliary_module.Auxiliary.do_something
2005-03-23 23:47:11,668 - spam_application.auxiliary.Auxiliary - INFO -
   doing something
2005-03-23 23:47:11,669 - spam_application.auxiliary.Auxiliary - INFO -
   done doing something
2005-03-23 23:47:11,670 - spam_application - INFO -
   finished auxiliary_module.Auxiliary.do_something
2005-03-23 23:47:11,671 - spam_application - INFO -
   calling auxiliary_module.some_function()
2005-03-23 23:47:11,672 - spam_application.auxiliary - INFO -
   received a call to 'some_function'
2005-03-23 23:47:11,673 - spam_application - INFO -
   done with auxiliary_module.some_function()

Ведение журнала из нескольких потоков

Для ведения журнала из нескольких потоков не требуется никаких специальных усилий. В следующем примере записи журнала создаются из основного (начального) потока и другого потока:

import logging
import threading
import time

def worker(arg):
    while not arg['stop']:
        logging.debug('Hi from myfunc')
        time.sleep(0.5)

def main():
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG, format='%(relativeCreated)6d %(threadName)s %(message)s')
    info = {'stop': False}
    thread = threading.Thread(target=worker, args=(info,))
    thread.start()
    while True:
        try:
            logging.debug('Hello from main')
            time.sleep(0.75)
        except KeyboardInterrupt:
            info['stop'] = True
            break
    thread.join()

if __name__ == '__main__':
    main()

При запуске сценарий должен вывести примерно следующее:

   0 Thread-1 Hi from myfunc
   3 MainThread Hello from main
 505 Thread-1 Hi from myfunc
 755 MainThread Hello from main
1007 Thread-1 Hi from myfunc
1507 MainThread Hello from main
1508 Thread-1 Hi from myfunc
2010 Thread-1 Hi from myfunc
2258 MainThread Hello from main
2512 Thread-1 Hi from myfunc
3009 MainThread Hello from main
3013 Thread-1 Hi from myfunc
3515 Thread-1 Hi from myfunc
3761 MainThread Hello from main
4017 Thread-1 Hi from myfunc
4513 MainThread Hello from main
4518 Thread-1 Hi from myfunc

В этом примере вывод записей журнала перемежается так, как и следовало ожидать. Этот подход, разумеется, подходит и для большего числа потоков.

Несколько обработчиков и форматтеров

Регистраторы — это обычные объекты Python. Метод addHandler() не устанавливает минимального или максимального ограничения на число добавляемых обработчиков. Иногда приложению полезно записывать все сообщения любого уровня важности в текстовый файл и одновременно выводить в консоль сообщения об ошибках и более высокого уровня. Для этого достаточно настроить соответствующие обработчики. Вызовы ведения журнала в коде приложения останутся без изменений. Вот немного изменённый вариант предыдущего простого примера конфигурации на основе модулей:

import logging

logger = logging.getLogger('simple_example')
logger.setLevel(logging.DEBUG)
# create file handler which logs even debug messages
fh = logging.FileHandler('spam.log')
fh.setLevel(logging.DEBUG)
# create console handler with a higher log level
ch = logging.StreamHandler()
ch.setLevel(logging.ERROR)
# create formatter and add it to the handlers
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
ch.setFormatter(formatter)
fh.setFormatter(formatter)
# add the handlers to logger
logger.addHandler(ch)
logger.addHandler(fh)

# 'application' code
logger.debug('debug message')
logger.info('info message')
logger.warning('warn message')
logger.error('error message')
logger.critical('critical message')

Обратите внимание: коду «приложения» не нужно знать о нескольких обработчиках. Изменилось только то, что был добавлен и настроен новый обработчик с именем fh.

Возможность создавать новые обработчики с фильтрами более высокого или низкого уровня важности может быть очень полезна при написании и тестировании приложения. Вместо использования множества инструкций print для отладки используйте logger.debug: в отличие от инструкций print, которые позже придётся удалить или закомментировать, инструкции logger.debug можно оставить в исходном коде — они не будут выполнять никаких действий, пока снова не понадобятся. В этом случае достаточно изменить уровень важности регистратора и/или обработчика на debug.

Запись журнала в несколько мест

Предположим, вы хотите записывать журнал в консоль и файл, используя разные форматы сообщений и разные условия. Например, сообщения уровня DEBUG и выше нужно записывать в файл, а сообщения уровня INFO и выше — выводить в консоль. Допустим также, что в файле должны быть временные метки, а в сообщениях консоли — нет. Вот как этого добиться:

import logging

# set up logging to file - see previous section for more details
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,
                    format='%(asctime)s %(name)-12s %(levelname)-8s %(message)s',
                    datefmt='%m-%d %H:%M',
                    filename='/tmp/myapp.log',
                    filemode='w')
# define a Handler which writes INFO messages or higher to the sys.stderr
console = logging.StreamHandler()
console.setLevel(logging.INFO)
# set a format which is simpler for console use
formatter = logging.Formatter('%(name)-12s: %(levelname)-8s %(message)s')
# tell the handler to use this format
console.setFormatter(formatter)
# add the handler to the root logger
logging.getLogger().addHandler(console)

# Now, we can log to the root logger, or any other logger. First the root...
logging.info('Jackdaws love my big sphinx of quartz.')

# Now, define a couple of other loggers which might represent areas in your
# application:

logger1 = logging.getLogger('myapp.area1')
logger2 = logging.getLogger('myapp.area2')

logger1.debug('Quick zephyrs blow, vexing daft Jim.')
logger1.info('How quickly daft jumping zebras vex.')
logger2.warning('Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.')
logger2.error('The five boxing wizards jump quickly.')

При запуске в консоли вы увидите

root        : INFO     Jackdaws love my big sphinx of quartz.
myapp.area1 : INFO     How quickly daft jumping zebras vex.
myapp.area2 : WARNING  Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.
myapp.area2 : ERROR    The five boxing wizards jump quickly.

а в файле будет примерно следующее

10-22 22:19 root         INFO     Jackdaws love my big sphinx of quartz.
10-22 22:19 myapp.area1  DEBUG    Quick zephyrs blow, vexing daft Jim.
10-22 22:19 myapp.area1  INFO     How quickly daft jumping zebras vex.
10-22 22:19 myapp.area2  WARNING  Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.
10-22 22:19 myapp.area2  ERROR    The five boxing wizards jump quickly.

Как видите, сообщение DEBUG отображается только в файле. Остальные сообщения отправляются в оба места.

В этом примере используются обработчики консоли и файла, но вы можете использовать любое число обработчиков в любых сочетаниях.

Обратите внимание: выбранное выше имя файла журнала /tmp/myapp.log предполагает использование стандартного расположения для временных файлов в POSIX-системах. В Windows может потребоваться выбрать другой каталог для журнала — убедитесь, что каталог существует и у вас есть разрешение создавать и обновлять в нём файлы.

Обработка уровней по особым правилам

Иногда может потребоваться обработка уровней, немного отличающаяся от стандартной обработки в обработчиках, при которой обработчик обрабатывает все уровни выше заданного порога. Для этого нужно использовать фильтры. Рассмотрим сценарий, в котором нужно организовать обработку следующим образом:

  • Отправлять сообщения уровня важности INFO и WARNING в sys.stdout
  • Отправлять сообщения уровня важности ERROR и выше в sys.stderr
  • Отправлять сообщения уровня важности DEBUG и выше в файл app.log

Предположим, вы настраиваете ведение журнала с помощью следующего JSON:

{
    "version": 1,
    "disable_existing_loggers": false,
    "formatters": {
        "simple": {
            "format": "%(levelname)-8s - %(message)s"
        }
    },
    "handlers": {
        "stdout": {
            "class": "logging.StreamHandler",
            "level": "INFO",
            "formatter": "simple",
            "stream": "ext://sys.stdout"
        },
        "stderr": {
            "class": "logging.StreamHandler",
            "level": "ERROR",
            "formatter": "simple",
            "stream": "ext://sys.stderr"
        },
        "file": {
            "class": "logging.FileHandler",
            "formatter": "simple",
            "filename": "app.log",
            "mode": "w"
        }
    },
    "root": {
        "level": "DEBUG",
        "handlers": [
            "stderr",
            "stdout",
            "file"
        ]
    }
}

Эта конфигурация делает почти то, что нам нужно, за исключением того, что sys.stdout будет отображать сообщения уровня важности ERROR, а также отслеживать только события этого и более высоких уровней важности, равно как и сообщения INFO и WARNING. Чтобы этого избежать, можно настроить фильтр, который исключает эти сообщения, и добавить его к соответствующему обработчику. Это можно настроить, добавив раздел filters на том же уровне, что и formatters и handlers:

{
    "filters": {
        "warnings_and_below": {
            "()" : "__main__.filter_maker",
            "level": "WARNING"
        }
    }
}

а затем изменить раздел обработчика stdout, чтобы добавить к нему этот фильтр:

{
    "stdout": {
        "class": "logging.StreamHandler",
        "level": "INFO",
        "formatter": "simple",
        "stream": "ext://sys.stdout",
        "filters": ["warnings_and_below"]
    }
}

Фильтр — это просто функция, поэтому функцию filter_maker (фабричную функцию) можно определить так:

def filter_maker(level):
    level = getattr(logging, level)

    def filter(record):
        return record.levelno <= level

    return filter

Она преобразует строковый аргумент в числовой уровень и возвращает функцию, которая возвращает True, только если уровень переданной записи не выше указанного. Обратите внимание: в этом примере функция filter_maker определена в тестовом сценарии main.py, который я запускаю из командной строки, поэтому его модуль называется __main__ — отсюда и __main__.filter_maker в конфигурации фильтра. Если вы определите эту функцию в другом модуле, это значение нужно будет изменить.

Добавив фильтр, можно запустить main.py, полный код которого выглядит так:

import json
import logging
import logging.config

CONFIG = '''
{
    "version": 1,
    "disable_existing_loggers": false,
    "formatters": {
        "simple": {
            "format": "%(levelname)-8s - %(message)s"
        }
    },
    "filters": {
        "warnings_and_below": {
            "()" : "__main__.filter_maker",
            "level": "WARNING"
        }
    },
    "handlers": {
        "stdout": {
            "class": "logging.StreamHandler",
            "level": "INFO",
            "formatter": "simple",
            "stream": "ext://sys.stdout",
            "filters": ["warnings_and_below"]
        },
        "stderr": {
            "class": "logging.StreamHandler",
            "level": "ERROR",
            "formatter": "simple",
            "stream": "ext://sys.stderr"
        },
        "file": {
            "class": "logging.FileHandler",
            "formatter": "simple",
            "filename": "app.log",
            "mode": "w"
        }
    },
    "root": {
        "level": "DEBUG",
        "handlers": [
            "stderr",
            "stdout",
            "file"
        ]
    }
}
'''

def filter_maker(level):
    level = getattr(logging, level)

    def filter(record):
        return record.levelno <= level

    return filter

logging.config.dictConfig(json.loads(CONFIG))
logging.debug('A DEBUG message')
logging.info('An INFO message')
logging.warning('A WARNING message')
logging.error('An ERROR message')
logging.critical('A CRITICAL message')

А после запуска следующим образом:

python main.py 2>stderr.log >stdout.log

мы увидим ожидаемые результаты:

$ more *.log
::::::::::::::
app.log
::::::::::::::
DEBUG    - A DEBUG message
INFO     - An INFO message
WARNING  - A WARNING message
ERROR    - An ERROR message
CRITICAL - A CRITICAL message
::::::::::::::
stderr.log
::::::::::::::
ERROR    - An ERROR message
CRITICAL - A CRITICAL message
::::::::::::::
stdout.log
::::::::::::::
INFO     - An INFO message
WARNING  - A WARNING message

Пример сервера конфигурации

Вот пример модуля, использующего сервер конфигурации ведения журнала:

import logging
import logging.config
import time
import os

# read initial config file
logging.config.fileConfig('logging.conf')

# create and start listener on port 9999
t = logging.config.listen(9999)
t.start()

logger = logging.getLogger('simpleExample')

try:
    # loop through logging calls to see the difference
    # new configurations make, until Ctrl+C is pressed
    while True:
        logger.debug('debug message')
        logger.info('info message')
        logger.warning('warn message')
        logger.error('error message')
        logger.critical('critical message')
        time.sleep(5)
except KeyboardInterrupt:
    # cleanup
    logging.config.stopListening()
    t.join()

А вот сценарий, который принимает имя файла и отправляет этот файл серверу в качестве новой конфигурации ведения журнала, предварительно добавив к нему длину в двоичном формате:

#!/usr/bin/env python
import socket, sys, struct

with open(sys.argv[1], 'rb') as f:
    data_to_send = f.read()

HOST = 'localhost'
PORT = 9999
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
print('connecting...')
s.connect((HOST, PORT))
print('sending config...')
s.send(struct.pack('>L', len(data_to_send)))
s.send(data_to_send)
s.close()
print('complete')

Работа с блокирующими обработчиками

Иногда необходимо, чтобы обработчики журнала выполняли свою работу, не блокируя поток, из которого ведётся запись. Такая ситуация часто встречается в веб-приложениях, хотя, конечно, возникает и в других случаях.

Типичный источник замедления — обработчик SMTPHandler: отправка электронных писем может занимать много времени по причинам, не зависящим от разработчика (например, из-за медленной работы почтовой или сетевой инфраструктуры). Однако блокировать выполнение может почти любой сетевой обработчик: даже операция SocketHandler может выполнять слишком медленный DNS-запрос (причём этот запрос может находиться глубоко в коде библиотеки сокетов, ниже уровня Python и вне вашего контроля).

Одно из решений — использовать двухэтапный подход. На первом этапе подключите только QueueHandler к регистраторам, к которым обращаются из критически важных с точки зрения производительности потоков. Они просто записывают данные в свою очередь, размер которой можно задать достаточно большим или не ограничивать. Запись в очередь обычно выполняется быстро, однако на всякий случай в коде, вероятно, потребуется обработать исключение queue.Full. Если вы разрабатываете библиотеку, в которой есть критически важные с точки зрения производительности потоки, обязательно задокументируйте это (а также порекомендуйте подключать к регистраторам только QueueHandlers) для других разработчиков, которые будут использовать ваш код.

Второй этап решения — QueueListener, созданный в качестве дополнения к QueueHandler. QueueListener устроен очень просто: ему передаются очередь и несколько обработчиков, после чего он запускает внутренний поток, который прослушивает очередь и получает из неё LogRecord, отправленные экземплярами QueueHandlers (или любым другим источником LogRecords). LogRecords извлекаются из очереди и передаются обработчикам для обработки.

Преимущество отдельного класса QueueListener состоит в том, что один его экземпляр можно использовать для обслуживания нескольких QueueHandlers. Это эффективнее с точки зрения ресурсов, чем, например, создавать потоковые версии существующих классов обработчиков, которые без особой пользы занимали бы по одному потоку на каждый обработчик.

Пример использования этих двух классов (импорты опущены):

que = queue.Queue(-1)  # no limit on size
queue_handler = QueueHandler(que)
handler = logging.StreamHandler()
listener = QueueListener(que, handler)
root = logging.getLogger()
root.addHandler(queue_handler)
formatter = logging.Formatter('%(threadName)s: %(message)s')
handler.setFormatter(formatter)
listener.start()
# The log output will display the thread which generated
# the event (the main thread) rather than the internal
# thread which monitors the internal queue. This is what
# you want to happen.
root.warning('Look out!')
listener.stop()

При запуске он выдаст:

MainThread: Look out!

Примечание

Хотя в предыдущем обсуждении речь шла не конкретно об асинхронном коде, а о медленно работающих обработчиках журнала, стоит отметить, что при ведении журнала из асинхронного кода сетевые и даже файловые обработчики могут вызывать проблемы (блокировать цикл событий), поскольку часть операций ведения журнала выполняется из внутренних компонентов asyncio. Если приложение использует асинхронный код, возможно, лучше применять описанный выше подход к ведению журнала, чтобы весь блокирующий код выполнялся только в потоке QueueListener.

Изменено в версии 3.5: До Python 3.5 класс QueueListener всегда передавал каждое сообщение из очереди всем обработчикам, с которыми был инициализирован. (Это объяснялось предположением, что фильтрация по уровню выполняется на другой стороне, где заполняется очередь.) Начиная с версии 3.5 это поведение можно изменить, передав конструктору прослушивателя именованный аргумент respect_handler_level=True. В этом случае прослушиватель сравнивает уровень каждого сообщения с уровнем обработчика и передаёт сообщение обработчику, только если это уместно.

Изменено в версии 3.14: Класс QueueListener можно запускать (и останавливать) с помощью инструкции with. Например:

with QueueListener(que, handler) as listener:
    # The queue listener automatically starts
    # when the 'with' block is entered.
    pass
# The queue listener automatically stops once
# the 'with' block is exited.

Отправка и получение событий журнала по сети

Предположим, вы хотите передавать события журнала по сети и обрабатывать их на принимающей стороне. Простой способ сделать это — подключить экземпляр SocketHandler к корневому регистратору на стороне отправителя:

import logging, logging.handlers

rootLogger = logging.getLogger()
rootLogger.setLevel(logging.DEBUG)
socketHandler = logging.handlers.SocketHandler('localhost',
                    logging.handlers.DEFAULT_TCP_LOGGING_PORT)
# don't bother with a formatter, since a socket handler sends the event as
# an unformatted pickle
rootLogger.addHandler(socketHandler)

# Now, we can log to the root logger, or any other logger. First the root...
logging.info('Jackdaws love my big sphinx of quartz.')

# Now, define a couple of other loggers which might represent areas in your
# application:

logger1 = logging.getLogger('myapp.area1')
logger2 = logging.getLogger('myapp.area2')

logger1.debug('Quick zephyrs blow, vexing daft Jim.')
logger1.info('How quickly daft jumping zebras vex.')
logger2.warning('Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.')
logger2.error('The five boxing wizards jump quickly.')

На принимающей стороне можно настроить приёмник с помощью модуля socketserver. Вот простой рабочий пример:

import pickle
import logging
import logging.handlers
import socketserver
import struct


class LogRecordStreamHandler(socketserver.StreamRequestHandler):
    """Handler for a streaming logging request.

    This basically logs the record using whatever logging policy is
    configured locally.
    """

    def handle(self):
        """
        Handle multiple requests - each expected to be a 4-byte length,
        followed by the LogRecord in pickle format. Logs the record
        according to whatever policy is configured locally.
        """
        while True:
            chunk = self.connection.recv(4)
            if len(chunk) < 4:
                break
            slen = struct.unpack('>L', chunk)[0]
            chunk = self.connection.recv(slen)
            while len(chunk) < slen:
                chunk = chunk + self.connection.recv(slen - len(chunk))
            obj = self.unPickle(chunk)
            record = logging.makeLogRecord(obj)
            self.handleLogRecord(record)

    def unPickle(self, data):
        return pickle.loads(data)

    def handleLogRecord(self, record):
        # if a name is specified, we use the named logger rather than the one
        # implied by the record.
        if self.server.logname is not None:
            name = self.server.logname
        else:
            name = record.name
        logger = logging.getLogger(name)
        # N.B. EVERY record gets logged. This is because Logger.handle
        # is normally called AFTER logger-level filtering. If you want
        # to do filtering, do it at the client end to save wasting
        # cycles and network bandwidth!
        logger.handle(record)

class LogRecordSocketReceiver(socketserver.ThreadingTCPServer):
    """
    Simple TCP socket-based logging receiver suitable for testing.
    """

    allow_reuse_address = True

    def __init__(self, host='localhost',
                 port=logging.handlers.DEFAULT_TCP_LOGGING_PORT,
                 handler=LogRecordStreamHandler):
        socketserver.ThreadingTCPServer.__init__(self, (host, port), handler)
        self.abort = 0
        self.timeout = 1
        self.logname = None

    def serve_until_stopped(self):
        import select
        abort = 0
        while not abort:
            rd, wr, ex = select.select([self.socket.fileno()],
                                       [], [],
                                       self.timeout)
            if rd:
                self.handle_request()
            abort = self.abort

def main():
    logging.basicConfig(
        format='%(relativeCreated)5d %(name)-15s %(levelname)-8s %(message)s')
    tcpserver = LogRecordSocketReceiver()
    print('About to start TCP server...')
    tcpserver.serve_until_stopped()

if __name__ == '__main__':
    main()

Сначала запустите сервер, а затем клиент. На стороне клиента в консоль ничего не выводится; на стороне сервера вы должны увидеть примерно следующее:

About to start TCP server...
   59 root            INFO     Jackdaws love my big sphinx of quartz.
   59 myapp.area1     DEBUG    Quick zephyrs blow, vexing daft Jim.
   69 myapp.area1     INFO     How quickly daft jumping zebras vex.
   69 myapp.area2     WARNING  Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.
   69 myapp.area2     ERROR    The five boxing wizards jump quickly.

Обратите внимание: в некоторых случаях использование pickle сопряжено с проблемами безопасности. Если это касается вас, можно использовать альтернативный способ сериализации: переопределить метод makePickle(), реализовать в нём альтернативный способ и изменить приведённый выше сценарий, чтобы он использовал этот способ сериализации.

Запуск прослушивателя сокета журнала в рабочей среде

Для запуска прослушивателя журнала в рабочей среде может потребоваться средство управления процессами, например Supervisor. В этом Gist приведены минимально необходимые файлы для запуска описанной выше функциональности с помощью Supervisor. В него входят следующие файлы:

Файл

Назначение

prepare.sh

Сценарий Bash для подготовки среды к тестированию

supervisor.conf

Файл конфигурации Supervisor с настройками прослушивателя и многопроцессного веб-приложения

ensure_app.sh

Сценарий Bash, проверяющий, что Supervisor запущен с указанной выше конфигурацией

log_listener.py

Программа прослушивателя сокета, которая получает события журнала и записывает их в файл

main.py

Простое веб-приложение, которое ведёт журнал через сокет, подключённый к прослушивателю

webapp.json

Файл конфигурации JSON для веб-приложения

client.py

Сценарий Python для проверки работы веб-приложения

Веб-приложение использует Gunicorn — популярный сервер веб-приложений, который запускает несколько рабочих процессов для обработки запросов. Этот пример показывает, как рабочие процессы могут записывать данные в один и тот же файл журнала, не мешая друг другу: все они используют прослушиватель сокета.

Для проверки этих файлов выполните следующие действия в POSIX-среде:

  1. Загрузите Gist в виде ZIP-архива, нажав кнопку Download ZIP.
  2. Распакуйте перечисленные выше файлы из архива во временный каталог.
  3. В этом временном каталоге запустите bash prepare.sh, чтобы подготовить всё необходимое. Будет создан подкаталог run для файлов Supervisor и журнала, а также подкаталог venv для виртуальной среды, в которую устанавливаются bottle, gunicorn и supervisor.
  4. Запустите bash ensure_app.sh, чтобы убедиться, что Supervisor работает с указанной выше конфигурацией.
  5. Запустите venv/bin/python client.py, чтобы проверить веб-приложение; в результате записи будут сохранены в журнале.
  6. Проверьте файлы журнала в подкаталоге run. В файлах, соответствующих шаблону app.log*, должны быть последние строки журнала. Они будут расположены в произвольном порядке, поскольку обрабатывались разными рабочими процессами одновременно и недетерминированным образом.
  7. Остановить прослушиватель и веб-приложение можно, запустив venv/bin/supervisorctl -c supervisor.conf shutdown.

В маловероятном случае, если настроенные порты совпадут с портами, используемыми в тестовой среде, может потребоваться изменить файлы конфигурации.

В конфигурации по умолчанию используется TCP-сокет на порту 9020. Вместо TCP-сокета можно использовать сокет домена Unix, выполнив следующие действия:

  1. В файле listener.json добавьте ключ socket со значением, содержащим путь к нужному сокету домена. Если этот ключ присутствует, прослушиватель принимает соединения через соответствующий сокет домена, а не через TCP-сокет (ключ port игнорируется).
  2. В файле webapp.json измените словарь конфигурации обработчика сокета: значением host должен быть путь к сокету домена, а значение port задайте равным null.

Добавление контекстной информации в вывод журнала

Иногда в вывод журнала нужно включить контекстную информацию помимо параметров, переданных вызову ведения журнала. Например, в сетевом приложении может быть полезно записывать в журнал сведения о клиенте (например, имя удалённого пользователя или IP-адрес). Для этого можно использовать параметр extra, но передавать таким образом информацию удобно не всегда. Может возникнуть соблазн создавать экземпляры Logger для каждого соединения, однако это не лучшая идея, поскольку сборщик мусора не удаляет эти экземпляры. На практике это обычно не представляет проблемы, но если число экземпляров Logger зависит от желаемой детализации ведения журнала в приложении, управление ими может стать затруднительным, когда число экземпляров Logger фактически не ограничено.

Использование LoggerAdapter для добавления контекстной информации

Простой способ передать контекстную информацию для вывода вместе со сведениями о событии журнала — использовать класс LoggerAdapter. Этот класс устроен так, чтобы выглядеть как Logger, поэтому можно вызывать debug(), info(), warning(), error(), exception(), critical() и log(). Эти методы имеют те же сигнатуры, что и соответствующие методы в Logger, поэтому экземпляры обоих типов можно взаимозаменять.

При создании экземпляра LoggerAdapter ему передаются экземпляр Logger и объект, похожий на словарь, содержащий контекстную информацию. При вызове одного из методов ведения журнала для экземпляра LoggerAdapter он делегирует вызов базовому экземпляру Logger, переданному конструктору, и добавляет контекстную информацию к делегированному вызову. Вот фрагмент кода LoggerAdapter:

def debug(self, msg, /, *args, **kwargs):
    """
    Delegate a debug call to the underlying logger, after adding
    contextual information from this adapter instance.
    """
    msg, kwargs = self.process(msg, kwargs)
    self.logger.debug(msg, *args, **kwargs)

Метод process() класса LoggerAdapter добавляет контекстную информацию в вывод журнала. Ему передаются сообщение и именованные аргументы вызова ведения журнала, а он возвращает (возможно, изменённые) версии этих данных для передачи базовому регистратору. Реализация этого метода по умолчанию оставляет сообщение без изменений, но добавляет в именованные аргументы ключ «extra», значением которого становится переданный конструктору объект, похожий на словарь. Разумеется, если при вызове адаптера вы передали именованный аргумент «extra», он будет молча перезаписан.

Преимущество использования «extra» состоит в том, что значения объекта, похожего на словарь, объединяются с атрибутами экземпляра LogRecord __dict__. Благодаря этому можно использовать индивидуальные строки с экземплярами Formatter, которым известны ключи этого объекта. Если нужен другой способ, например добавление контекстной информации в начало или конец строки сообщения, достаточно создать подкласс LoggerAdapter и переопределить process(), чтобы добиться нужного результата. Вот простой пример:

class CustomAdapter(logging.LoggerAdapter):
    """
    This example adapter expects the passed in dict-like object to have a
    'connid' key, whose value in brackets is prepended to the log message.
    """
    def process(self, msg, kwargs):
        return '[%s] %s' % (self.extra['connid'], msg), kwargs

который можно использовать так:

logger = logging.getLogger(__name__)
adapter = CustomAdapter(logger, {'connid': some_conn_id})

После этого ко всем сообщениям, записанным через адаптер, в начале будет добавляться значение some_conn_id.

Передача контекстной информации с помощью объектов, отличных от словарей

Экземпляру LoggerAdapter необязательно передавать обычный словарь: можно передать экземпляр класса, реализующего __getitem__ и __iter__, чтобы для системы ведения журнала он выглядел как словарь. Это полезно, если нужно динамически генерировать значения (в отличие от значений в словаре, которые постоянны).

Использование фильтров для добавления контекстной информации

Контекстную информацию можно также добавлять в вывод журнала с помощью пользовательского фильтра Filter. Экземплярам Filter разрешено изменять переданный им LogRecords, в том числе добавлять атрибуты, которые затем можно вывести с помощью подходящей строки форматирования или, если требуется, пользовательского форматтера Formatter.

Например, в веб-приложении обрабатываемый запрос (или, по крайней мере, важные сведения о нём) можно сохранить в переменной локального хранилища потока (threading.local), а затем получить доступ к ней из Filter, чтобы добавить в LogRecord сведения из запроса — например, IP-адрес и имя удалённого пользователя, — используя атрибуты «ip» и «user», как в примере с LoggerAdapter выше. В таком случае для получения вывода, аналогичного показанному выше, можно использовать ту же строку форматирования. Вот пример сценария:

import logging
from random import choice

class ContextFilter(logging.Filter):
    """
    This is a filter which injects contextual information into the log.

    Rather than use actual contextual information, we just use random
    data in this demo.
    """

    USERS = ['jim', 'fred', 'sheila']
    IPS = ['123.231.231.123', '127.0.0.1', '192.168.0.1']

    def filter(self, record):

        record.ip = choice(ContextFilter.IPS)
        record.user = choice(ContextFilter.USERS)
        return True

if __name__ == '__main__':
    levels = (logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING, logging.ERROR, logging.CRITICAL)
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,
                        format='%(asctime)-15s %(name)-5s %(levelname)-8s IP: %(ip)-15s User: %(user)-8s %(message)s')
    a1 = logging.getLogger('a.b.c')
    a2 = logging.getLogger('d.e.f')

    f = ContextFilter()
    a1.addFilter(f)
    a2.addFilter(f)
    a1.debug('A debug message')
    a1.info('An info message with %s', 'some parameters')
    for x in range(10):
        lvl = choice(levels)
        lvlname = logging.getLevelName(lvl)
        a2.log(lvl, 'A message at %s level with %d %s', lvlname, 2, 'parameters')

При запуске он выводит примерно следующее:

2010-09-06 22:38:15,292 a.b.c DEBUG    IP: 123.231.231.123 User: fred     A debug message
2010-09-06 22:38:15,300 a.b.c INFO     IP: 192.168.0.1     User: sheila   An info message with some parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f CRITICAL IP: 127.0.0.1       User: sheila   A message at CRITICAL level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f ERROR    IP: 127.0.0.1       User: jim      A message at ERROR level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f DEBUG    IP: 127.0.0.1       User: sheila   A message at DEBUG level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f ERROR    IP: 123.231.231.123 User: fred     A message at ERROR level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f CRITICAL IP: 192.168.0.1     User: jim      A message at CRITICAL level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f CRITICAL IP: 127.0.0.1       User: sheila   A message at CRITICAL level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f DEBUG    IP: 192.168.0.1     User: jim      A message at DEBUG level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,301 d.e.f ERROR    IP: 127.0.0.1       User: sheila   A message at ERROR level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,301 d.e.f DEBUG    IP: 123.231.231.123 User: fred     A message at DEBUG level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,301 d.e.f INFO     IP: 123.231.231.123 User: fred     A message at INFO level with 2 parameters

Использование contextvars

Начиная с Python 3.7 модуль contextvars предоставляет локальное хранилище контекста, которое подходит как для обработки с помощью threading, так и для обработки с помощью asyncio. Поэтому такой тип хранилища в целом может быть предпочтительнее локальных переменных потока. В следующем примере показано, как в многопоточной среде дополнять записи журнала контекстной информацией, например атрибутами запросов, обрабатываемых веб-приложениями.

Для наглядности предположим, что у вас есть несколько веб-приложений, каждое из которых независимо от остальных, но работает в одном процессе Python и использует общую для них библиотеку. Как сделать так, чтобы у каждого приложения был собственный журнал, куда направляются все сообщения от библиотеки (и другого кода обработки запросов), и при этом в журнал включалась дополнительная контекстная информация, например IP-адрес клиента, метод HTTP-запроса и имя пользователя?

Предположим, что библиотеку можно смоделировать следующим кодом:

# webapplib.py
import logging
import time

logger = logging.getLogger(__name__)

def useful():
    # Just a representative event logged from the library
    logger.debug('Hello from webapplib!')
    # Just sleep for a bit so other threads get to run
    time.sleep(0.01)

Смоделировать несколько веб-приложений можно с помощью двух простых классов: Request и WebApp. Они имитируют работу настоящих многопоточных веб-приложений, в которых каждый запрос обрабатывается отдельным потоком:

# main.py
import argparse
from contextvars import ContextVar
import logging
import os
from random import choice
import threading
import webapplib

logger = logging.getLogger(__name__)
root = logging.getLogger()
root.setLevel(logging.DEBUG)

class Request:
    """
    A simple dummy request class which just holds dummy HTTP request method,
    client IP address and client username
    """
    def __init__(self, method, ip, user):
        self.method = method
        self.ip = ip
        self.user = user

# A dummy set of requests which will be used in the simulation - we'll just pick
# from this list randomly. Note that all GET requests are from 192.168.2.XXX
# addresses, whereas POST requests are from 192.16.3.XXX addresses. Three users
# are represented in the sample requests.

REQUESTS = [
    Request('GET', '192.168.2.20', 'jim'),
    Request('POST', '192.168.3.20', 'fred'),
    Request('GET', '192.168.2.21', 'sheila'),
    Request('POST', '192.168.3.21', 'jim'),
    Request('GET', '192.168.2.22', 'fred'),
    Request('POST', '192.168.3.22', 'sheila'),
]

# Note that the format string includes references to request context information
# such as HTTP method, client IP and username

formatter = logging.Formatter('%(threadName)-11s %(appName)s %(name)-9s %(user)-6s %(ip)s %(method)-4s %(message)s')

# Create our context variables. These will be filled at the start of request
# processing, and used in the logging that happens during that processing

ctx_request = ContextVar('request')
ctx_appname = ContextVar('appname')

class InjectingFilter(logging.Filter):
    """
    A filter which injects context-specific information into logs and ensures
    that only information for a specific webapp is included in its log
    """
    def __init__(self, app):
        self.app = app

    def filter(self, record):
        request = ctx_request.get()
        record.method = request.method
        record.ip = request.ip
        record.user = request.user
        record.appName = appName = ctx_appname.get()
        return appName == self.app.name

class WebApp:
    """
    A dummy web application class which has its own handler and filter for a
    webapp-specific log.
    """
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        handler = logging.FileHandler(name + '.log', 'w')
        f = InjectingFilter(self)
        handler.setFormatter(formatter)
        handler.addFilter(f)
        root.addHandler(handler)
        self.num_requests = 0

    def process_request(self, request):
        """
        This is the dummy method for processing a request. It's called on a
        different thread for every request. We store the context information into
        the context vars before doing anything else.
        """
        ctx_request.set(request)
        ctx_appname.set(self.name)
        self.num_requests += 1
        logger.debug('Request processing started')
        webapplib.useful()
        logger.debug('Request processing finished')

def main():
    fn = os.path.splitext(os.path.basename(__file__))[0]
    adhf = argparse.ArgumentDefaultsHelpFormatter
    ap = argparse.ArgumentParser(formatter_class=adhf, prog=fn,
                                 description='Simulate a couple of web '
                                             'applications handling some '
                                             'requests, showing how request '
                                             'context can be used to '
                                             'populate logs')
    aa = ap.add_argument
    aa('--count', '-c', type=int, default=100, help='How many requests to simulate')
    options = ap.parse_args()

    # Create the dummy webapps and put them in a list which we can use to select
    # from randomly
    app1 = WebApp('app1')
    app2 = WebApp('app2')
    apps = [app1, app2]
    threads = []
    # Add a common handler which will capture all events
    handler = logging.FileHandler('app.log', 'w')
    handler.setFormatter(formatter)
    root.addHandler(handler)

    # Generate calls to process requests
    for i in range(options.count):
        try:
            # Pick an app at random and a request for it to process
            app = choice(apps)
            request = choice(REQUESTS)
            # Process the request in its own thread
            t = threading.Thread(target=app.process_request, args=(request,))
            threads.append(t)
            t.start()
        except KeyboardInterrupt:
            break

    # Wait for the threads to terminate
    for t in threads:
        t.join()

    for app in apps:
        print('%s processed %s requests' % (app.name, app.num_requests))

if __name__ == '__main__':
    main()

Если запустить приведённый выше код, примерно половина запросов должна попасть в app1.log, а остальные — в app2.log, и все запросы будут записаны в app.log. В журнале каждого веб-приложения будут только записи, относящиеся к этому приложению, а сведения о запросе будут последовательно отображаться в журнале (то есть информация о каждом тестовом запросе будет целиком указана в одной строке журнала). Это иллюстрирует следующий вывод оболочки:

~/logging-contextual-webapp$ python main.py
app1 processed 51 requests
app2 processed 49 requests
~/logging-contextual-webapp$ wc -l *.log
  153 app1.log
  147 app2.log
  300 app.log
  600 total
~/logging-contextual-webapp$ head -3 app1.log
Thread-3 (process_request) app1 __main__  jim    192.168.3.21 POST Request processing started
Thread-3 (process_request) app1 webapplib jim    192.168.3.21 POST Hello from webapplib!
Thread-5 (process_request) app1 __main__  jim    192.168.3.21 POST Request processing started
~/logging-contextual-webapp$ head -3 app2.log
Thread-1 (process_request) app2 __main__  sheila 192.168.2.21 GET  Request processing started
Thread-1 (process_request) app2 webapplib sheila 192.168.2.21 GET  Hello from webapplib!
Thread-2 (process_request) app2 __main__  jim    192.168.2.20 GET  Request processing started
~/logging-contextual-webapp$ head app.log
Thread-1 (process_request) app2 __main__  sheila 192.168.2.21 GET  Request processing started
Thread-1 (process_request) app2 webapplib sheila 192.168.2.21 GET  Hello from webapplib!
Thread-2 (process_request) app2 __main__  jim    192.168.2.20 GET  Request processing started
Thread-3 (process_request) app1 __main__  jim    192.168.3.21 POST Request processing started
Thread-2 (process_request) app2 webapplib jim    192.168.2.20 GET  Hello from webapplib!
Thread-3 (process_request) app1 webapplib jim    192.168.3.21 POST Hello from webapplib!
Thread-4 (process_request) app2 __main__  fred   192.168.2.22 GET  Request processing started
Thread-5 (process_request) app1 __main__  jim    192.168.3.21 POST Request processing started
Thread-4 (process_request) app2 webapplib fred   192.168.2.22 GET  Hello from webapplib!
Thread-6 (process_request) app1 __main__  jim    192.168.3.21 POST Request processing started
~/logging-contextual-webapp$ grep app1 app1.log | wc -l
153
~/logging-contextual-webapp$ grep app2 app2.log | wc -l
147
~/logging-contextual-webapp$ grep app1 app.log | wc -l
153
~/logging-contextual-webapp$ grep app2 app.log | wc -l
147

Добавление контекстной информации в обработчики

У каждого Handler есть собственная цепочка фильтров. Если нужно добавить контекстную информацию в LogRecord, не передавая её другим обработчикам, можно использовать фильтр, который возвращает новый LogRecord, а не изменяет его на месте, как показано в следующем сценарии:

import copy
import logging

def filter(record: logging.LogRecord):
    record = copy.copy(record)
    record.user = 'jim'
    return record

if __name__ == '__main__':
    logger = logging.getLogger()
    logger.setLevel(logging.INFO)
    handler = logging.StreamHandler()
    formatter = logging.Formatter('%(message)s from %(user)-8s')
    handler.setFormatter(formatter)
    handler.addFilter(filter)
    logger.addHandler(handler)

    logger.info('A log message')

Запись в один файл из нескольких процессов

Хотя ведение журнала потокобезопасно и поддерживается запись в один файл из нескольких потоков одного процесса, запись в один файл из нескольких процессов не поддерживается, поскольку в Python нет стандартного способа сериализовать доступ нескольких процессов к одному файлу. Если вам нужно вести запись в один файл из нескольких процессов, можно направлять журналы всех процессов в SocketHandler, а в отдельном процессе реализовать сервер сокетов, который будет читать данные из сокета и записывать их в файл. (Если хотите, для этой функции можно выделить один поток в одном из существующих процессов.) В этом разделе этот подход описан подробнее; там также приведён работающий приёмник сокетов, который можно использовать как отправную точку и адаптировать для собственных приложений.

Можно также написать собственный обработчик, который использует класс Lock из модуля multiprocessing для сериализации доступа процессов к файлу. Стандартные FileHandler и его подклассы не используют multiprocessing.

Также можно использовать Queue и QueueHandler, чтобы отправлять все события журнала одному из процессов в многопроцессном приложении. В следующем примере показано, как это сделать: отдельный процесс-приёмник получает события от других процессов и записывает их в соответствии со своей конфигурацией ведения журнала. В примере показан только один из способов (например, вместо отдельного процесса-приёмника можно использовать поток-приёмник — реализация будет аналогичной), однако он позволяет задать совершенно разные конфигурации ведения журнала для приёмника и остальных процессов приложения и может служить основой для кода, отвечающего вашим конкретным требованиям:

# You'll need these imports in your own code
import logging
import logging.handlers
import multiprocessing

# Next two import lines for this demo only
from random import choice, random
import time

#
# Because you'll want to define the logging configurations for listener and workers, the
# listener and worker process functions take a configurer parameter which is a callable
# for configuring logging for that process. These functions are also passed the queue,
# which they use for communication.
#
# In practice, you can configure the listener however you want, but note that in this
# simple example, the listener does not apply level or filter logic to received records.
# In practice, you would probably want to do this logic in the worker processes, to avoid
# sending events which would be filtered out between processes.
#
# The size of the rotated files is made small so you can see the results easily.
def listener_configurer():
    root = logging.getLogger()
    h = logging.handlers.RotatingFileHandler('mptest.log', 'a', 300, 10)
    f = logging.Formatter('%(asctime)s %(processName)-10s %(name)s %(levelname)-8s %(message)s')
    h.setFormatter(f)
    root.addHandler(h)

# This is the listener process top-level loop: wait for logging events
# (LogRecords)on the queue and handle them, quit when you get a None for a
# LogRecord.
def listener_process(queue, configurer):
    configurer()
    while True:
        try:
            record = queue.get()
            if record is None:  # We send this as a sentinel to tell the listener to quit.
                break
            logger = logging.getLogger(record.name)
            logger.handle(record)  # No level or filter logic applied - just do it!
        except Exception:
            import sys, traceback
            print('Whoops! Problem:', file=sys.stderr)
            traceback.print_exc(file=sys.stderr)

# Arrays used for random selections in this demo

LEVELS = [logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING,
          logging.ERROR, logging.CRITICAL]

LOGGERS = ['a.b.c', 'd.e.f']

MESSAGES = [
    'Random message #1',
    'Random message #2',
    'Random message #3',
]

# The worker configuration is done at the start of the worker process run.
# Note that on Windows you can't rely on fork semantics, so each process
# will run the logging configuration code when it starts.
def worker_configurer(queue):
    h = logging.handlers.QueueHandler(queue)  # Just the one handler needed
    root = logging.getLogger()
    root.addHandler(h)
    # send all messages, for demo; no other level or filter logic applied.
    root.setLevel(logging.DEBUG)

# This is the worker process top-level loop, which just logs ten events with
# random intervening delays before terminating.
# The print messages are just so you know it's doing something!
def worker_process(queue, configurer):
    configurer(queue)
    name = multiprocessing.current_process().name
    print('Worker started: %s' % name)
    for i in range(10):
        time.sleep(random())
        logger = logging.getLogger(choice(LOGGERS))
        level = choice(LEVELS)
        message = choice(MESSAGES)
        logger.log(level, message)
    print('Worker finished: %s' % name)

# Here's where the demo gets orchestrated. Create the queue, create and start
# the listener, create ten workers and start them, wait for them to finish,
# then send a None to the queue to tell the listener to finish.
def main():
    queue = multiprocessing.Queue(-1)
    listener = multiprocessing.Process(target=listener_process,
                                       args=(queue, listener_configurer))
    listener.start()
    workers = []
    for i in range(10):
        worker = multiprocessing.Process(target=worker_process,
                                         args=(queue, worker_configurer))
        workers.append(worker)
        worker.start()
    for w in workers:
        w.join()
    queue.put_nowait(None)
    listener.join()

if __name__ == '__main__':
    main()

Вариант приведённого выше сценария выполняет ведение журнала в главном процессе, в отдельном потоке:

import logging
import logging.config
import logging.handlers
from multiprocessing import Process, Queue
import random
import threading
import time

def logger_thread(q):
    while True:
        record = q.get()
        if record is None:
            break
        logger = logging.getLogger(record.name)
        logger.handle(record)


def worker_process(q):
    qh = logging.handlers.QueueHandler(q)
    root = logging.getLogger()
    root.setLevel(logging.DEBUG)
    root.addHandler(qh)
    levels = [logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING, logging.ERROR,
              logging.CRITICAL]
    loggers = ['foo', 'foo.bar', 'foo.bar.baz',
               'spam', 'spam.ham', 'spam.ham.eggs']
    for i in range(100):
        lvl = random.choice(levels)
        logger = logging.getLogger(random.choice(loggers))
        logger.log(lvl, 'Message no. %d', i)

if __name__ == '__main__':
    q = Queue()
    d = {
        'version': 1,
        'formatters': {
            'detailed': {
                'class': 'logging.Formatter',
                'format': '%(asctime)s %(name)-15s %(levelname)-8s %(processName)-10s %(message)s'
            }
        },
        'handlers': {
            'console': {
                'class': 'logging.StreamHandler',
                'level': 'INFO',
            },
            'file': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog.log',
                'mode': 'w',
                'formatter': 'detailed',
            },
            'foofile': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog-foo.log',
                'mode': 'w',
                'formatter': 'detailed',
            },
            'errors': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog-errors.log',
                'mode': 'w',
                'level': 'ERROR',
                'formatter': 'detailed',
            },
        },
        'loggers': {
            'foo': {
                'handlers': ['foofile']
            }
        },
        'root': {
            'level': 'DEBUG',
            'handlers': ['console', 'file', 'errors']
        },
    }
    workers = []
    for i in range(5):
        wp = Process(target=worker_process, name='worker %d' % (i + 1), args=(q,))
        workers.append(wp)
        wp.start()
    logging.config.dictConfig(d)
    lp = threading.Thread(target=logger_thread, args=(q,))
    lp.start()
    # At this point, the main process could do some useful work of its own
    # Once it's done that, it can wait for the workers to terminate...
    for wp in workers:
        wp.join()
    # And now tell the logging thread to finish up, too
    q.put(None)
    lp.join()

Этот вариант показывает, как, например, применить конфигурацию к определённым регистраторам: у регистратора foo есть специальный обработчик, который сохраняет все события подсистемы foo в файл mplog-foo.log. Механизм ведения журнала в главном процессе будет использовать этот обработчик (хотя события журнала генерируются в рабочих процессах), чтобы направлять сообщения в соответствующие места назначения.

Использование concurrent.futures.ProcessPoolExecutor

Если для запуска рабочих процессов вы хотите использовать concurrent.futures.ProcessPoolExecutor, очередь нужно создать немного иначе. Вместо

queue = multiprocessing.Queue(-1)

следует использовать

queue = multiprocessing.Manager().Queue(-1)  # also works with the examples above

а затем заменить создание рабочих процессов следующим фрагментом:

workers = []
for i in range(10):
    worker = multiprocessing.Process(target=worker_process,
                                     args=(queue, worker_configurer))
    workers.append(worker)
    worker.start()
for w in workers:
    w.join()

на этот (не забудьте предварительно импортировать concurrent.futures):

with concurrent.futures.ProcessPoolExecutor(max_workers=10) as executor:
    for i in range(10):
        executor.submit(worker_process, queue, worker_configurer)

Развёртывание веб-приложений с использованием Gunicorn и uWSGI

При развёртывании веб-приложений с использованием Gunicorn или uWSGI (или аналогичных серверов) создаётся несколько рабочих процессов для обработки клиентских запросов. В таких средах не создавайте файловые обработчики непосредственно в веб-приложении. Вместо этого используйте SocketHandler, чтобы отправлять журналы веб-приложения приёмнику в отдельном процессе. Это можно настроить с помощью средства управления процессами, например Supervisor. Подробнее см. в разделе Запуск приёмника журналов через сокет в рабочей среде.

Ротация файлов

Иногда нужно, чтобы файл журнала рос до определённого размера, после чего открывался новый файл, в который продолжалась запись. Может потребоваться хранить определённое количество таких файлов и, когда оно будет достигнуто, выполнять ротацию, чтобы число файлов и их размер оставались ограниченными. Для такого сценария пакет logging предоставляет обработчик RotatingFileHandler:

import glob
import logging
import logging.handlers

LOG_FILENAME = 'logging_rotatingfile_example.out'

# Set up a specific logger with our desired output level
my_logger = logging.getLogger('MyLogger')
my_logger.setLevel(logging.DEBUG)

# Add the log message handler to the logger
handler = logging.handlers.RotatingFileHandler(
              LOG_FILENAME, maxBytes=20, backupCount=5)

my_logger.addHandler(handler)

# Log some messages
for i in range(20):
    my_logger.debug('i = %d' % i)

# See what files are created
logfiles = glob.glob('%s*' % LOG_FILENAME)

for filename in logfiles:
    print(filename)

В результате должно получиться 6 отдельных файлов, каждый из которых содержит часть истории журнала приложения:

logging_rotatingfile_example.out
logging_rotatingfile_example.out.1
logging_rotatingfile_example.out.2
logging_rotatingfile_example.out.3
logging_rotatingfile_example.out.4
logging_rotatingfile_example.out.5

Самый новый файл всегда называется logging_rotatingfile_example.out; каждый раз, когда он достигает предельного размера, его переименовывают, добавляя суффикс .1. Имена существующих резервных файлов изменяются с увеличением суффикса (.1 становится .2 и так далее), а файл .6 удаляется.

Очевидно, в этом примере для наглядности задан слишком маленький размер журнала. Значение maxBytes следует установить подходящим образом.

Использование альтернативных стилей форматирования

Когда в стандартную библиотеку Python добавили ведение журнала, единственным способом форматировать сообщения с переменным содержимым был метод форматирования %-строк. С тех пор в Python появились ещё два способа форматирования: string.Template (добавлен в Python 2.4) и str.format() (добавлен в Python 2.6).

Начиная с версии 3.2, ведение журнала обеспечивает улучшенную поддержку этих двух дополнительных стилей форматирования. Класс Formatter был дополнен необязательным именованным параметром style. По умолчанию используется значение '%', но возможны также значения '{' и '$', соответствующие двум другим стилям форматирования. Обратная совместимость сохраняется по умолчанию (как и следовало ожидать), но если явно указать параметр style, можно использовать строки формата, совместимые с str.format() или string.Template. Возможности демонстрирует следующий сеанс работы в консоли:

>>> import logging
>>> root = logging.getLogger()
>>> root.setLevel(logging.DEBUG)
>>> handler = logging.StreamHandler()
>>> bf = logging.Formatter('{asctime} {name} {levelname:8s} {message}',
...                        style='{')
>>> handler.setFormatter(bf)
>>> root.addHandler(handler)
>>> logger = logging.getLogger('foo.bar')
>>> logger.debug('This is a DEBUG message')
2010-10-28 15:11:55,341 foo.bar DEBUG    This is a DEBUG message
>>> logger.critical('This is a CRITICAL message')
2010-10-28 15:12:11,526 foo.bar CRITICAL This is a CRITICAL message
>>> df = logging.Formatter('$asctime $name ${levelname} $message',
...                        style='$')
>>> handler.setFormatter(df)
>>> logger.debug('This is a DEBUG message')
2010-10-28 15:13:06,924 foo.bar DEBUG This is a DEBUG message
>>> logger.critical('This is a CRITICAL message')
2010-10-28 15:13:11,494 foo.bar CRITICAL This is a CRITICAL message
>>>

Обратите внимание: форматирование сообщений журнала для вывода в итоговые журналы совершенно не зависит от того, как сформировано отдельное сообщение журнала. Для этого по-прежнему можно использовать форматирование %-строк, как показано здесь:

>>> logger.error('This is an%s %s %s', 'other,', 'ERROR,', 'message')
2010-10-28 15:19:29,833 foo.bar ERROR This is another, ERROR, message
>>>

Вызовы ведения журнала (logger.debug(), logger.info() и так далее) принимают позиционные параметры только для самого сообщения журнала; именованные параметры используются лишь для настройки обработки вызова (например, параметр exc_info указывает, что нужно записать информацию об обратной трассировке, а параметр extra — что в журнал нужно добавить дополнительную контекстную информацию). Поэтому нельзя напрямую вызывать функции ведения журнала с синтаксисом str.format() или string.Template, поскольку внутри пакет logging использует форматирование %-строк для объединения строки формата и переменных аргументов. Изменить это, сохранив обратную совместимость, невозможно: во всём уже существующем коде вызовы ведения журнала используют строки формата %-типа.

Однако существует способ использовать форматирование {}- и $-типа для создания отдельных сообщений журнала. Напомним, что в качестве строки формата сообщения можно использовать произвольный объект; пакет logging вызовет у этого объекта str(), чтобы получить фактическую строку формата. Рассмотрим следующие два класса:

class BraceMessage:
    def __init__(self, fmt, /, *args, **kwargs):
        self.fmt = fmt
        self.args = args
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        return self.fmt.format(*self.args, **self.kwargs)

class DollarMessage:
    def __init__(self, fmt, /, **kwargs):
        self.fmt = fmt
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        from string import Template
        return Template(self.fmt).substitute(**self.kwargs)

Оба класса можно использовать вместо строки формата, чтобы построить часть «сообщение» с помощью форматирования {}- или $-типа. Эта часть появляется в отформатированном выводе журнала вместо «%(message)s», «{message}» или «$message». Использовать имена классов каждый раз, когда нужно что-то записать в журнал, немного неудобно, однако это вполне приемлемо, если задать псевдоним, например __ (двойное подчёркивание — не путайте его с _, одиночным подчёркиванием, которое используется как синоним/псевдоним для gettext.gettext() и родственных функций).

Эти классы не входят в состав Python, однако их легко скопировать и вставить в собственный код. Их можно использовать следующим образом (предполагается, что они объявлены в модуле wherever):

>>> from wherever import BraceMessage as __
>>> print(__('Message with {0} {name}', 2, name='placeholders'))
Message with 2 placeholders
>>> class Point: pass
...
>>> p = Point()
>>> p.x = 0.5
>>> p.y = 0.5
>>> print(__('Message with coordinates: ({point.x:.2f}, {point.y:.2f})',
...       point=p))
Message with coordinates: (0.50, 0.50)
>>> from wherever import DollarMessage as __
>>> print(__('Message with $num $what', num=2, what='placeholders'))
Message with 2 placeholders
>>>

В примерах выше используется print(), чтобы показать, как работает форматирование; разумеется, в реальном коде для ведения журнала таким способом следует использовать logger.debug() или аналогичную функцию.

Важно отметить, что такой подход не влечёт существенных потерь производительности: форматирование выполняется не при вызове функции ведения журнала, а только тогда (и если), когда обработчик собирается вывести сообщение журнала. Поэтому единственная особенность, которая может показаться непривычной, — это круглые скобки вокруг строки формата и аргументов, а не только вокруг строки формата. Это связано с тем, что запись __ — лишь синтаксический сахар для вызова конструктора одного из классов XXXMessage.

При желании можно использовать LoggerAdapter для достижения эффекта, аналогичного описанному выше, как показано в следующем примере:

import logging

class Message:
    def __init__(self, fmt, args):
        self.fmt = fmt
        self.args = args

    def __str__(self):
        return self.fmt.format(*self.args)

class StyleAdapter(logging.LoggerAdapter):
    def log(self, level, msg, /, *args, stacklevel=1, **kwargs):
        if self.isEnabledFor(level):
            msg, kwargs = self.process(msg, kwargs)
            self.logger.log(level, Message(msg, args), **kwargs,
                            stacklevel=stacklevel+1)

logger = StyleAdapter(logging.getLogger(__name__))

def main():
    logger.debug('Hello, {}', 'world!')

if __name__ == '__main__':
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)
    main()

При запуске с Python 3.8 или более поздней версией приведённый выше сценарий должен записать сообщение Hello, world!.

Настройка LogRecord

Каждое событие ведения журнала представлено экземпляром LogRecord. Когда регистрируется событие, не отфильтрованное уровнем регистратора, создаётся LogRecord, заполняется информацией о событии, а затем передаётся обработчикам этого регистратора (и его предков вплоть до регистратора, для которого отключено дальнейшее распространение по иерархии). До Python 3.2 создание записей выполнялось только в двух местах:

  • Logger.makeRecord(), который вызывается при обычной регистрации события. Он напрямую вызывал LogRecord, чтобы создать экземпляр.
  • makeLogRecord(), которому передаётся словарь с атрибутами для добавления в LogRecord. Обычно он вызывается, когда по сети получен подходящий словарь (например, в формате pickle через SocketHandler или в формате JSON через HTTPHandler).

Обычно это означало, что для специальной обработки LogRecord приходилось использовать один из следующих способов.

  • Создать собственный подкласс Logger, переопределить в нём Logger.makeRecord() и задать этот подкласс с помощью setLoggerClass() до создания нужных вам регистраторов.
  • Добавить Filter к регистратору или обработчику. Он выполнит необходимую специальную обработку при вызове метода filter().

Первый подход был бы довольно громоздким в ситуации, когда, например, несколько разных библиотек хотят выполнять разные действия. Каждая пыталась бы задать собственный подкласс Logger, и в итоге использовался бы тот, который задан последним.

Второй подход хорошо работает во многих случаях, но не позволяет, например, использовать специализированный подкласс LogRecord. Разработчики библиотек могут устанавливать подходящий фильтр для своих регистраторов, но им придётся не забывать делать это каждый раз при добавлении нового регистратора (что происходит просто при добавлении новых пакетов или модулей и выполнении следующего кода

logger = logging.getLogger(__name__)

на уровне модуля). Вероятно, это ещё одна лишняя вещь, о которой приходится помнить. Разработчики также могут добавить фильтр к NullHandler, присоединённому к регистратору верхнего уровня, но этот фильтр не будет вызван, если разработчик приложения присоединит обработчик к регистратору библиотеки более низкого уровня. Следовательно, вывод такого обработчика не будет соответствовать намерениям разработчика библиотеки.

В Python 3.2 и более поздних версиях создание LogRecord выполняется через фабрику, которую можно задать. Фабрика — это вызываемый объект, который можно назначить с помощью setLogRecordFactory() и получить с помощью getLogRecordFactory(). Фабрика вызывается с той же сигнатурой, что и конструктор LogRecord, поскольку по умолчанию фабрикой служит LogRecord.

Этот подход позволяет пользовательской фабрике управлять всеми аспектами создания LogRecord. Например, она может возвращать подкласс или просто добавлять к записи дополнительные атрибуты после её создания, используя шаблон, подобный следующему:

old_factory = logging.getLogRecordFactory()

def record_factory(*args, **kwargs):
    record = old_factory(*args, **kwargs)
    record.custom_attribute = 0xdecafbad
    return record

logging.setLogRecordFactory(record_factory)

Этот шаблон позволяет разным библиотекам объединять фабрики в цепочку. Если они не перезаписывают атрибуты друг друга и случайно не перезаписывают стандартные атрибуты, проблем возникнуть не должно. Однако следует учитывать, что каждое звено цепочки увеличивает накладные расходы во время выполнения для всех операций ведения журнала. Поэтому этот приём следует использовать только в том случае, если Filter не позволяет получить нужный результат.

Создание подклассов QueueHandler и QueueListener — пример с ZeroMQ

Создание подкласса QueueHandler

Можно создать подкласс QueueHandler, чтобы отправлять сообщения в очереди других типов, например в сокет ZeroMQ типа «publish». В приведённом ниже примере сокет создаётся отдельно и передаётся обработчику (как его «очередь»):

import zmq   # using pyzmq, the Python binding for ZeroMQ
import json  # for serializing records portably

ctx = zmq.Context()
sock = zmq.Socket(ctx, zmq.PUB)  # or zmq.PUSH, or other suitable value
sock.bind('tcp://*:5556')        # or wherever

class ZeroMQSocketHandler(QueueHandler):
    def enqueue(self, record):
        self.queue.send_json(record.__dict__)


handler = ZeroMQSocketHandler(sock)

Разумеется, организовать это можно и другими способами, например передать обработчику данные, необходимые для создания сокета:

class ZeroMQSocketHandler(QueueHandler):
    def __init__(self, uri, socktype=zmq.PUB, ctx=None):
        self.ctx = ctx or zmq.Context()
        socket = zmq.Socket(self.ctx, socktype)
        socket.bind(uri)
        super().__init__(socket)

    def enqueue(self, record):
        self.queue.send_json(record.__dict__)

    def close(self):
        self.queue.close()

Создание подкласса QueueListener

Также можно создать подкласс QueueListener, чтобы получать сообщения из очередей других типов, например из сокета ZeroMQ типа «subscribe». Пример:

class ZeroMQSocketListener(QueueListener):
    def __init__(self, uri, /, *handlers, **kwargs):
        self.ctx = kwargs.get('ctx') or zmq.Context()
        socket = zmq.Socket(self.ctx, zmq.SUB)
        socket.setsockopt_string(zmq.SUBSCRIBE, '')  # subscribe to everything
        socket.connect(uri)
        super().__init__(socket, *handlers, **kwargs)

    def dequeue(self):
        msg = self.queue.recv_json()
        return logging.makeLogRecord(msg)

Создание подклассов QueueHandler и QueueListener — пример с pynng

Подобно описанному выше, можно реализовать приёмник и обработчик с помощью pynng — привязки Python к NNG, которую позиционируют как духовного преемника ZeroMQ. Следующие фрагменты кода демонстрируют этот подход; их можно проверить в среде, где установлен pynng. Для разнообразия сначала рассмотрим приёмник.

Создание подкласса QueueListener

# listener.py
import json
import logging
import logging.handlers

import pynng

DEFAULT_ADDR = "tcp://localhost:13232"

interrupted = False

class NNGSocketListener(logging.handlers.QueueListener):

    def __init__(self, uri, /, *handlers, **kwargs):
        # Have a timeout for interruptibility, and open a
        # subscriber socket
        socket = pynng.Sub0(listen=uri, recv_timeout=500)
        # The b'' subscription matches all topics
        topics = kwargs.pop('topics', None) or b''
        socket.subscribe(topics)
        # We treat the socket as a queue
        super().__init__(socket, *handlers, **kwargs)

    def dequeue(self, block):
        data = None
        # Keep looping while not interrupted and no data received over the
        # socket
        while not interrupted:
            try:
                data = self.queue.recv(block=block)
                break
            except pynng.Timeout:
                pass
            except pynng.Closed:  # sometimes happens when you hit Ctrl-C
                break
        if data is None:
            return None
        # Get the logging event sent from a publisher
        event = json.loads(data.decode('utf-8'))
        return logging.makeLogRecord(event)

    def enqueue_sentinel(self):
        # Not used in this implementation, as the socket isn't really a
        # queue
        pass

logging.getLogger('pynng').propagate = False
listener = NNGSocketListener(DEFAULT_ADDR, logging.StreamHandler(), topics=b'')
listener.start()
print('Press Ctrl-C to stop.')
try:
    while True:
        pass
except KeyboardInterrupt:
    interrupted = True
finally:
    listener.stop()

Создание подкласса QueueHandler

# sender.py
import json
import logging
import logging.handlers
import time
import random

import pynng

DEFAULT_ADDR = "tcp://localhost:13232"

class NNGSocketHandler(logging.handlers.QueueHandler):

    def __init__(self, uri):
        socket = pynng.Pub0(dial=uri, send_timeout=500)
        super().__init__(socket)

    def enqueue(self, record):
        # Send the record as UTF-8 encoded JSON
        d = dict(record.__dict__)
        data = json.dumps(d)
        self.queue.send(data.encode('utf-8'))

    def close(self):
        self.queue.close()

logging.getLogger('pynng').propagate = False
handler = NNGSocketHandler(DEFAULT_ADDR)
# Make sure the process ID is in the output
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,
                    handlers=[logging.StreamHandler(), handler],
                    format='%(levelname)-8s %(name)10s %(process)6s %(message)s')
levels = (logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING, logging.ERROR,
          logging.CRITICAL)
logger_names = ('myapp', 'myapp.lib1', 'myapp.lib2')
msgno = 1
while True:
    # Just randomly select some loggers and levels and log away
    level = random.choice(levels)
    logger = logging.getLogger(random.choice(logger_names))
    logger.log(level, 'Message no. %5d' % msgno)
    msgno += 1
    delay = random.random() * 2 + 0.5
    time.sleep(delay)

Два приведённых выше фрагмента можно запустить в отдельных командных оболочках. Если запустить приёмник в одной оболочке, а отправители — в двух других, можно увидеть примерно следующее. В первой оболочке отправителя:

$ python sender.py
DEBUG         myapp    613 Message no.     1
WARNING  myapp.lib2    613 Message no.     2
CRITICAL myapp.lib2    613 Message no.     3
WARNING  myapp.lib2    613 Message no.     4
CRITICAL myapp.lib1    613 Message no.     5
DEBUG         myapp    613 Message no.     6
CRITICAL myapp.lib1    613 Message no.     7
INFO     myapp.lib1    613 Message no.     8
(and so on)

Во второй оболочке отправителя:

$ python sender.py
INFO     myapp.lib2    657 Message no.     1
CRITICAL myapp.lib2    657 Message no.     2
CRITICAL      myapp    657 Message no.     3
CRITICAL myapp.lib1    657 Message no.     4
INFO     myapp.lib1    657 Message no.     5
WARNING  myapp.lib2    657 Message no.     6
CRITICAL      myapp    657 Message no.     7
DEBUG    myapp.lib1    657 Message no.     8
(and so on)

В оболочке приёмника:

$ python listener.py
Press Ctrl-C to stop.
DEBUG         myapp    613 Message no.     1
WARNING  myapp.lib2    613 Message no.     2
INFO     myapp.lib2    657 Message no.     1
CRITICAL myapp.lib2    613 Message no.     3
CRITICAL myapp.lib2    657 Message no.     2
CRITICAL      myapp    657 Message no.     3
WARNING  myapp.lib2    613 Message no.     4
CRITICAL myapp.lib1    613 Message no.     5
CRITICAL myapp.lib1    657 Message no.     4
INFO     myapp.lib1    657 Message no.     5
DEBUG         myapp    613 Message no.     6
WARNING  myapp.lib2    657 Message no.     6
CRITICAL      myapp    657 Message no.     7
CRITICAL myapp.lib1    613 Message no.     7
INFO     myapp.lib1    613 Message no.     8
DEBUG    myapp.lib1    657 Message no.     8
(and so on)

Как видно, сообщения журналов от двух процессов-отправителей чередуются в выводе приёмника.

Пример конфигурации на основе словаря

Ниже приведён пример словаря конфигурации ведения журнала, взятый из документации проекта Django. Этот словарь передаётся в dictConfig(), чтобы применить конфигурацию:

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': {
        'special': {
            '()': 'project.logging.SpecialFilter',
            'foo': 'bar',
        },
    },
    'handlers': {
        'console': {
            'level': 'INFO',
            'class': 'logging.StreamHandler',
            'formatter': 'simple',
        },
        'mail_admins': {
            'level': 'ERROR',
            'class': 'django.utils.log.AdminEmailHandler',
            'filters': ['special']
        }
    },
    'loggers': {
        'django': {
            'handlers': ['console'],
            'propagate': True,
        },
        'django.request': {
            'handlers': ['mail_admins'],
            'level': 'ERROR',
            'propagate': False,
        },
        'myproject.custom': {
            'handlers': ['console', 'mail_admins'],
            'level': 'INFO',
            'filters': ['special']
        }
    }
}

Дополнительные сведения об этой конфигурации см. в соответствующем разделе документации Django.

Настройка ротации журналов с помощью rotator и namer

Пример определения namer и rotator приведён в следующем исполняемом сценарии, который демонстрирует сжатие файла журнала с помощью gzip:

import gzip
import logging
import logging.handlers
import os
import shutil

def namer(name):
    return name + ".gz"

def rotator(source, dest):
    with open(source, 'rb') as f_in:
        with gzip.open(dest, 'wb') as f_out:
            shutil.copyfileobj(f_in, f_out)
    os.remove(source)


rh = logging.handlers.RotatingFileHandler('rotated.log', maxBytes=128, backupCount=5)
rh.rotator = rotator
rh.namer = namer

root = logging.getLogger()
root.setLevel(logging.INFO)
root.addHandler(rh)
f = logging.Formatter('%(asctime)s %(message)s')
rh.setFormatter(f)
for i in range(1000):
    root.info(f'Message no. {i + 1}')

После его запуска появятся шесть новых файлов, пять из которых будут сжаты:

$ ls rotated.log*
rotated.log       rotated.log.2.gz  rotated.log.4.gz
rotated.log.1.gz  rotated.log.3.gz  rotated.log.5.gz
$ zcat rotated.log.1.gz
2023-01-20 02:28:17,767 Message no. 996
2023-01-20 02:28:17,767 Message no. 997
2023-01-20 02:28:17,767 Message no. 998

Более сложный пример использования multiprocessing

В следующем работающем примере показано, как использовать ведение журнала с multiprocessing и файлами конфигурации. Конфигурации довольно просты, но демонстрируют, как можно реализовать более сложные варианты в реальном многопроцессном сценарии.

В этом примере главный процесс запускает процесс-приёмник и несколько рабочих процессов. Для главного процесса, приёмника и рабочих процессов используются три отдельные конфигурации (все рабочие процессы используют одну и ту же конфигурацию). Мы увидим, как ведётся журнал в главном процессе, как рабочие процессы записывают события в QueueHandler и как приёмник реализует QueueListener и более сложную конфигурацию ведения журнала, а также направляет события, полученные через очередь, обработчикам, указанным в конфигурации. Обратите внимание, что эти конфигурации приведены лишь для иллюстрации, но вы сможете адаптировать пример для своего сценария.

Вот сценарий; надеемся, что строки документации и комментарии объясняют принцип его работы:

import logging
import logging.config
import logging.handlers
from multiprocessing import Process, Queue, Event, current_process
import os
import random
import time

class MyHandler:
    """
    A simple handler for logging events. It runs in the listener process and
    dispatches events to loggers based on the name in the received record,
    which then get dispatched, by the logging system, to the handlers
    configured for those loggers.
    """

    def handle(self, record):
        if record.name == "root":
            logger = logging.getLogger()
        else:
            logger = logging.getLogger(record.name)

        if logger.isEnabledFor(record.levelno):
            # The process name is transformed just to show that it's the listener
            # doing the logging to files and console
            record.processName = '%s (for %s)' % (current_process().name, record.processName)
            logger.handle(record)

def listener_process(q, stop_event, config):
    """
    This could be done in the main process, but is just done in a separate
    process for illustrative purposes.

    This initialises logging according to the specified configuration,
    starts the listener and waits for the main process to signal completion
    via the event. The listener is then stopped, and the process exits.
    """
    logging.config.dictConfig(config)
    listener = logging.handlers.QueueListener(q, MyHandler())
    listener.start()
    if os.name == 'posix':
        # On POSIX, the setup logger will have been configured in the
        # parent process, but should have been disabled following the
        # dictConfig call.
        # On Windows, since fork isn't used, the setup logger won't
        # exist in the child, so it would be created and the message
        # would appear - hence the "if posix" clause.
        logger = logging.getLogger('setup')
        logger.critical('Should not appear, because of disabled logger ...')
    stop_event.wait()
    listener.stop()

def worker_process(config):
    """
    A number of these are spawned for the purpose of illustration. In
    practice, they could be a heterogeneous bunch of processes rather than
    ones which are identical to each other.

    This initialises logging according to the specified configuration,
    and logs a hundred messages with random levels to randomly selected
    loggers.

    A small sleep is added to allow other processes a chance to run. This
    is not strictly needed, but it mixes the output from the different
    processes a bit more than if it's left out.
    """
    logging.config.dictConfig(config)
    levels = [logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING, logging.ERROR,
              logging.CRITICAL]
    loggers = ['foo', 'foo.bar', 'foo.bar.baz',
               'spam', 'spam.ham', 'spam.ham.eggs']
    if os.name == 'posix':
        # On POSIX, the setup logger will have been configured in the
        # parent process, but should have been disabled following the
        # dictConfig call.
        # On Windows, since fork isn't used, the setup logger won't
        # exist in the child, so it would be created and the message
        # would appear - hence the "if posix" clause.
        logger = logging.getLogger('setup')
        logger.critical('Should not appear, because of disabled logger ...')
    for i in range(100):
        lvl = random.choice(levels)
        logger = logging.getLogger(random.choice(loggers))
        logger.log(lvl, 'Message no. %d', i)
        time.sleep(0.01)

def main():
    q = Queue()
    # The main process gets a simple configuration which prints to the console.
    config_initial = {
        'version': 1,
        'handlers': {
            'console': {
                'class': 'logging.StreamHandler',
                'level': 'INFO'
            }
        },
        'root': {
            'handlers': ['console'],
            'level': 'DEBUG'
        }
    }
    # The worker process configuration is just a QueueHandler attached to the
    # root logger, which allows all messages to be sent to the queue.
    # We disable existing loggers to disable the "setup" logger used in the
    # parent process. This is needed on POSIX because the logger will
    # be there in the child following a fork().
    config_worker = {
        'version': 1,
        'disable_existing_loggers': True,
        'handlers': {
            'queue': {
                'class': 'logging.handlers.QueueHandler',
                'queue': q
            }
        },
        'root': {
            'handlers': ['queue'],
            'level': 'DEBUG'
        }
    }
    # The listener process configuration shows that the full flexibility of
    # logging configuration is available to dispatch events to handlers however
    # you want.
    # We disable existing loggers to disable the "setup" logger used in the
    # parent process. This is needed on POSIX because the logger will
    # be there in the child following a fork().
    config_listener = {
        'version': 1,
        'disable_existing_loggers': True,
        'formatters': {
            'detailed': {
                'class': 'logging.Formatter',
                'format': '%(asctime)s %(name)-15s %(levelname)-8s %(processName)-10s %(message)s'
            },
            'simple': {
                'class': 'logging.Formatter',
                'format': '%(name)-15s %(levelname)-8s %(processName)-10s %(message)s'
            }
        },
        'handlers': {
            'console': {
                'class': 'logging.StreamHandler',
                'formatter': 'simple',
                'level': 'INFO'
            },
            'file': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog.log',
                'mode': 'w',
                'formatter': 'detailed'
            },
            'foofile': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog-foo.log',
                'mode': 'w',
                'formatter': 'detailed'
            },
            'errors': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog-errors.log',
                'mode': 'w',
                'formatter': 'detailed',
                'level': 'ERROR'
            }
        },
        'loggers': {
            'foo': {
                'handlers': ['foofile']
            }
        },
        'root': {
            'handlers': ['console', 'file', 'errors'],
            'level': 'DEBUG'
        }
    }
    # Log some initial events, just to show that logging in the parent works
    # normally.
    logging.config.dictConfig(config_initial)
    logger = logging.getLogger('setup')
    logger.info('About to create workers ...')
    workers = []
    for i in range(5):
        wp = Process(target=worker_process, name='worker %d' % (i + 1),
                     args=(config_worker,))
        workers.append(wp)
        wp.start()
        logger.info('Started worker: %s', wp.name)
    logger.info('About to create listener ...')
    stop_event = Event()
    lp = Process(target=listener_process, name='listener',
                 args=(q, stop_event, config_listener))
    lp.start()
    logger.info('Started listener')
    # We now hang around for the workers to finish their work.
    for wp in workers:
        wp.join()
    # Workers all done, listening can now stop.
    # Logging in the parent still works normally.
    logger.info('Telling listener to stop ...')
    stop_event.set()
    lp.join()
    logger.info('All done.')

if __name__ == '__main__':
    main()

Вставка BOM в сообщения, отправляемые в SysLogHandler

RFC 5424 требует, чтобы сообщение Unicode отправлялось демону syslog в виде набора байтов со следующей структурой: необязательная часть, состоящая только из ASCII, затем маркер порядка байтов UTF-8 (BOM), а после него — текст Unicode в кодировке UTF-8. (См. соответствующий раздел спецификации.)

В Python 3.1 в SysLogHandler добавили код для вставки BOM в сообщение, но, к сожалению, он был реализован неправильно: BOM появлялся в начале сообщения, из-за чего перед ним нельзя было разместить часть, состоящую только из ASCII.

Поскольку это поведение некорректно, ошибочный код вставки BOM удалён начиная с Python 3.2.4. Однако замены ему не предусмотрено. Если нужно создавать соответствующие RFC 5424 сообщения с BOM, необязательной последовательностью символов ASCII перед ним и произвольным текстом Unicode после него, закодированным с помощью UTF-8, выполните следующие действия:

  1. Присоедините экземпляр Formatter к экземпляру SysLogHandler, используя строку формата, например:

    'ASCII section\ufeffUnicode section'
    

    При кодировании с помощью UTF-8 кодовая точка Unicode U+FEFF будет представлена в виде BOM UTF-8 — последовательности байтов b'\xef\xbb\xbf'.

  2. Замените часть ASCII любыми нужными заполнителями, но убедитесь, что после подстановки полученные данные всегда состоят только из символов ASCII (тогда после кодирования UTF-8 они останутся неизменными).
  3. Замените часть Unicode любыми нужными заполнителями; если после подстановки данные содержат символы за пределами диапазона ASCII, это допустимо — они будут закодированы с помощью UTF-8.

Сформированное сообщение будет закодировано с помощью UTF-8 в SysLogHandler. Если следовать приведённым выше правилам, можно создавать сообщения, соответствующие RFC 5424. В противном случае ведение журнала может не выдать ошибку, но сообщения не будут соответствовать RFC 5424, и демон syslog может сообщить об этом.

Реализация структурированного ведения журнала

Большинство сообщений журнала предназначено для чтения людьми, поэтому их сложно анализировать автоматически. Однако иногда может потребоваться выводить сообщения в структурированном формате, который можно анализировать программно (без сложных регулярных выражений для разбора сообщения журнала). Это легко сделать с помощью пакета logging. Существует несколько способов добиться этого; ниже приведён простой подход, в котором для сериализации события в формате, пригодном для машинного анализа, используется JSON:

import json
import logging

class StructuredMessage:
    def __init__(self, message, /, **kwargs):
        self.message = message
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        return '%s >>> %s' % (self.message, json.dumps(self.kwargs))

_ = StructuredMessage   # optional, to improve readability

logging.basicConfig(level=logging.INFO, format='%(message)s')
logging.info(_('message 1', foo='bar', bar='baz', num=123, fnum=123.456))

При запуске приведённого выше сценария выводится:

message 1 >>> {"fnum": 123.456, "num": 123, "bar": "baz", "foo": "bar"}

Обратите внимание: порядок элементов может отличаться в зависимости от используемой версии Python.

Если требуется более специализированная обработка, можно использовать пользовательский кодировщик JSON, как в следующем полном примере:

import json
import logging


class Encoder(json.JSONEncoder):
    def default(self, o):
        if isinstance(o, set):
            return tuple(o)
        elif isinstance(o, str):
            return o.encode('unicode_escape').decode('ascii')
        return super().default(o)

class StructuredMessage:
    def __init__(self, message, /, **kwargs):
        self.message = message
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        s = Encoder().encode(self.kwargs)
        return '%s >>> %s' % (self.message, s)

_ = StructuredMessage   # optional, to improve readability

def main():
    logging.basicConfig(level=logging.INFO, format='%(message)s')
    logging.info(_('message 1', set_value={1, 2, 3}, snowman='\u2603'))

if __name__ == '__main__':
    main()

При запуске приведённого выше сценария выводится:

message 1 >>> {"snowman": "\u2603", "set_value": [1, 2, 3]}

Обратите внимание: порядок элементов может отличаться в зависимости от используемой версии Python.

Настройка обработчиков с помощью dictConfig()

Иногда требуется особым образом настроить обработчики ведения журнала. Если вы используете dictConfig(), этого можно добиться без создания подкласса. Например, может потребоваться изменить владельца файла журнала. В POSIX это легко сделать с помощью shutil.chown(), но стандартные файловые обработчики не предоставляют встроенной поддержки этой функции. Создание обработчика можно настроить с помощью обычной функции, например:

def owned_file_handler(filename, mode='a', encoding=None, owner=None):
    if owner:
        if not os.path.exists(filename):
            open(filename, 'a').close()
        shutil.chown(filename, *owner)
    return logging.FileHandler(filename, mode, encoding)

Затем в конфигурации ведения журнала, передаваемой в dictConfig(), можно указать, что обработчик журнала следует создать вызовом этой функции:

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'default': {
            'format': '%(asctime)s %(levelname)s %(name)s %(message)s'
        },
    },
    'handlers': {
        'file':{
            # The values below are popped from this dictionary and
            # used to create the handler, set the handler's level and
            # its formatter.
            '()': owned_file_handler,
            'level':'DEBUG',
            'formatter': 'default',
            # The values below are passed to the handler creator callable
            # as keyword arguments.
            'owner': ['pulse', 'pulse'],
            'filename': 'chowntest.log',
            'mode': 'w',
            'encoding': 'utf-8',
        },
    },
    'root': {
        'handlers': ['file'],
        'level': 'DEBUG',
    },
}

В этом примере для наглядности владельцем задаются пользователь и группа pulse. Объединим всё это в работающий сценарий chowntest.py:

import logging, logging.config, os, shutil

def owned_file_handler(filename, mode='a', encoding=None, owner=None):
    if owner:
        if not os.path.exists(filename):
            open(filename, 'a').close()
        shutil.chown(filename, *owner)
    return logging.FileHandler(filename, mode, encoding)

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'default': {
            'format': '%(asctime)s %(levelname)s %(name)s %(message)s'
        },
    },
    'handlers': {
        'file':{
            # The values below are popped from this dictionary and
            # used to create the handler, set the handler's level and
            # its formatter.
            '()': owned_file_handler,
            'level':'DEBUG',
            'formatter': 'default',
            # The values below are passed to the handler creator callable
            # as keyword arguments.
            'owner': ['pulse', 'pulse'],
            'filename': 'chowntest.log',
            'mode': 'w',
            'encoding': 'utf-8',
        },
    },
    'root': {
        'handlers': ['file'],
        'level': 'DEBUG',
    },
}

logging.config.dictConfig(LOGGING)
logger = logging.getLogger('mylogger')
logger.debug('A debug message')

Для его запуска, вероятно, потребуется выполнить команду от имени root:

$ sudo python3.3 chowntest.py
$ cat chowntest.log
2013-11-05 09:34:51,128 DEBUG mylogger A debug message
$ ls -l chowntest.log
-rw-r--r-- 1 pulse pulse 55 2013-11-05 09:34 chowntest.log

Обратите внимание: в этом примере используется Python 3.3, поскольку именно в этой версии появилась shutil.chown(). Этот подход должен работать во всех версиях Python, поддерживающих dictConfig(), а именно в Python 2.7, 3.2 и более поздних версиях. В версиях до 3.3 фактическое изменение владельца нужно реализовать самостоятельно, например с помощью os.chown().

На практике функция создания обработчика может находиться в одном из вспомогательных модулей проекта. Вместо следующей строки в конфигурации:

'()': owned_file_handler,

можно, например, использовать:

'()': 'ext://project.util.owned_file_handler',

где project.util можно заменить фактическим именем пакета, в котором находится функция. В приведённом выше работающем сценарии должно подойти 'ext://__main__.owned_file_handler'. В этом случае вызываемый объект разрешается функцией dictConfig() на основе спецификации ext://.

Надеемся, этот пример также подсказывает, как аналогичным образом реализовать другие операции с файлами, например установить определённые биты прав POSIX с помощью os.chmod().

Разумеется, этот подход можно применять и к обработчикам других типов, а не только к FileHandler: например, к одному из обработчиков с ротацией файлов или к обработчику совершенно другого типа.

Использование определённых стилей форматирования во всём приложении

В Python 3.2 в Formatter добавили параметр-ключевое слово style, который, по умолчанию принимая значение % для обеспечения обратной совместимости, позволяет задавать { или $, чтобы поддерживать способы форматирования, доступные в str.format() и string.Template. Обратите внимание: этот параметр определяет форматирование сообщений журнала для конечного вывода в журналы и никак не связан со способом формирования отдельного сообщения журнала.

Вызовы функций журналирования (debug(), info() и т. д.) принимают позиционные параметры только для самого сообщения журнала, а параметры-ключевые слова используются исключительно для определения способа обработки вызова журналирования (например, параметр-ключевое слово exc_info указывает, что нужно записать информацию об обратной трассировке, а параметр-ключевое слово extra — что в журнал нужно добавить дополнительную контекстную информацию). Поэтому нельзя напрямую вызывать функции журналирования с синтаксисом str.format() или string.Template, поскольку внутри пакет журналирования использует форматирование %-строк для объединения строки формата и переменных аргументов. Изменить это, сохранив обратную совместимость, невозможно, поскольку все вызовы журналирования в существующем коде используют строки формата с %-форматированием.

Предлагалось связывать стили форматирования с конкретными регистраторами, но такой подход тоже приводит к проблемам с обратной совместимостью, поскольку в существующем коде может использоваться заданное имя регистратора и %-форматирование.

Чтобы журналирование корректно работало как со сторонними библиотеками, так и с вашим кодом, решения о форматировании необходимо принимать на уровне отдельного вызова журналирования. Это позволяет использовать несколько способов поддержки альтернативных стилей форматирования.

Использование фабрик LogRecord

В Python 3.2 вместе с описанными выше изменениями в Formatter пакет журналирования получил возможность создавать собственные подклассы LogRecord с помощью функции setLogRecordFactory(). Вы можете задать собственный подкласс LogRecord, который будет делать всё как надо, переопределив метод getMessage(). Именно в базовой реализации этого метода выполняется форматирование msg % args, и именно здесь можно задать альтернативный способ форматирования. Однако следует позаботиться о поддержке всех стилей форматирования и использовать %-форматирование по умолчанию, чтобы обеспечить совместимость с другим кодом. Также не забудьте вызвать str(self.msg), как это делает базовая реализация.

Дополнительную информацию см. в справочной документации по setLogRecordFactory() и LogRecord.

Использование пользовательских объектов сообщений

Есть и другой, возможно более простой способ использовать форматирование {} и $ для формирования отдельных сообщений журнала. Вы, вероятно, помните (из раздела Использование произвольных объектов в качестве сообщений), что при журналировании в качестве строки формата сообщения можно использовать произвольный объект, а пакет журналирования вызовет для него str(), чтобы получить собственно строку формата. Рассмотрим следующие два класса:

class BraceMessage:
    def __init__(self, fmt, /, *args, **kwargs):
        self.fmt = fmt
        self.args = args
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        return self.fmt.format(*self.args, **self.kwargs)

class DollarMessage:
    def __init__(self, fmt, /, **kwargs):
        self.fmt = fmt
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        from string import Template
        return Template(self.fmt).substitute(**self.kwargs)

Любой из них можно использовать вместо строки формата, чтобы применять форматирование {} или $ для построения фактической части «сообщения», которая появляется в отформатированном выводе журнала вместо «%(message)s», «{message}» или «$message». Если вам неудобно каждый раз указывать имена классов при журналировании, можно упростить запись, используя для сообщения псевдоним, например M или _ (или, возможно, __, если для локализации используется _).

Ниже приведены примеры такого подхода. Сначала рассмотрим форматирование с помощью str.format():

>>> __ = BraceMessage
>>> print(__('Message with {0} {1}', 2, 'placeholders'))
Message with 2 placeholders
>>> class Point: pass
...
>>> p = Point()
>>> p.x = 0.5
>>> p.y = 0.5
>>> print(__('Message with coordinates: ({point.x:.2f}, {point.y:.2f})', point=p))
Message with coordinates: (0.50, 0.50)

Затем — форматирование с помощью string.Template:

>>> __ = DollarMessage
>>> print(__('Message with $num $what', num=2, what='placeholders'))
Message with 2 placeholders
>>>

Обратите внимание: такой подход практически не снижает производительность. Фактическое форматирование выполняется не при вызове журналирования, а только тогда (и если), когда обработчик собирается вывести сообщение журнала. Единственная немного необычная особенность, которая может вас сбить с толку, — скобки охватывают строку формата и аргументы, а не только строку формата. Это объясняется тем, что запись __ — всего лишь синтаксический сахар для вызова конструктора одного из классов XXXMessage, показанных выше.

Настройка фильтров с помощью dictConfig()

Фильтры можно настраивать с помощью dictConfig(), хотя на первый взгляд может быть неочевидно, как именно это сделать (поэтому и появилась эта инструкция). Поскольку Filter — единственный класс фильтра из стандартной библиотеки, который вряд ли подойдёт для многих задач (он предназначен только для использования в качестве базового класса), обычно потребуется определить собственный подкласс Filter с переопределённым методом filter(). Для этого задайте ключ () в словаре конфигурации фильтра и укажите вызываемый объект, который будет создавать фильтр (очевиднее всего использовать класс, но можно передать любой вызываемый объект, возвращающий экземпляр Filter). Вот полный пример:

import logging
import logging.config
import sys

class MyFilter(logging.Filter):
    def __init__(self, param=None):
        self.param = param

    def filter(self, record):
        if self.param is None:
            allow = True
        else:
            allow = self.param not in record.msg
        if allow:
            record.msg = 'changed: ' + record.msg
        return allow

LOGGING = {
    'version': 1,
    'filters': {
        'myfilter': {
            '()': MyFilter,
            'param': 'noshow',
        }
    },
    'handlers': {
        'console': {
            'class': 'logging.StreamHandler',
            'filters': ['myfilter']
        }
    },
    'root': {
        'level': 'DEBUG',
        'handlers': ['console']
    },
}

if __name__ == '__main__':
    logging.config.dictConfig(LOGGING)
    logging.debug('hello')
    logging.debug('hello - noshow')

В этом примере показано, как передать конфигурационные данные вызываемому объекту, создающему экземпляр, в виде параметров-ключевых слов. При запуске приведённый выше скрипт выведет:

changed: hello

что показывает, что фильтр работает согласно настройкам.

Также обратите внимание на несколько дополнительных моментов:

  • Если нельзя напрямую сослаться на вызываемый объект в конфигурации (например, если он находится в другом модуле и его нельзя импортировать там, где находится словарь конфигурации), можно использовать форму ext://..., описанную в разделе Доступ к внешним объектам. Например, в приведённом выше примере вместо MyFilter можно было бы использовать текст 'ext://__main__.MyFilter'.
  • Этот способ можно использовать не только для фильтров, но и для настройки пользовательских обработчиков и форматтеров. Дополнительную информацию о поддержке пользовательских объектов в конфигурации журналирования см. в разделе Пользовательские объекты, а также в другой инструкции из этого руководства — Настройка обработчиков с помощью dictConfig() выше.

Пользовательское форматирование исключений

Иногда может потребоваться самостоятельно настроить форматирование исключений — допустим, вы хотите, чтобы каждое зарегистрированное событие занимало ровно одну строку, даже если присутствует информация об исключении. Это можно сделать с помощью пользовательского класса форматтера, как показано в следующем примере:

import logging

class OneLineExceptionFormatter(logging.Formatter):
    def formatException(self, exc_info):
        """
        Format an exception so that it prints on a single line.
        """
        result = super().formatException(exc_info)
        return repr(result)  # or format into one line however you want to

    def format(self, record):
        s = super().format(record)
        if record.exc_text:
            s = s.replace('\n', '') + '|'
        return s

def configure_logging():
    fh = logging.FileHandler('output.txt', 'w')
    f = OneLineExceptionFormatter('%(asctime)s|%(levelname)s|%(message)s|',
                                  '%d/%m/%Y %H:%M:%S')
    fh.setFormatter(f)
    root = logging.getLogger()
    root.setLevel(logging.DEBUG)
    root.addHandler(fh)

def main():
    configure_logging()
    logging.info('Sample message')
    try:
        x = 1 / 0
    except ZeroDivisionError as e:
        logging.exception('ZeroDivisionError: %s', e)

if __name__ == '__main__':
    main()

При запуске в файле будет ровно две строки:

28/01/2015 07:21:23|INFO|Sample message|
28/01/2015 07:21:23|ERROR|ZeroDivisionError: division by zero|'Traceback (most recent call last):\n  File "logtest7.py", line 30, in main\n    x = 1 / 0\nZeroDivisionError: division by zero'|

Хотя приведённый выше способ довольно прост, он показывает, как форматировать информацию об исключениях по своему усмотрению. Для более специализированных задач может пригодиться модуль traceback.

Озвучивание сообщений журнала

В некоторых случаях сообщения журнала желательно не отображать на экране, а озвучивать. Это легко сделать, если в вашей системе доступна функция преобразования текста в речь (TTS), даже если для неё нет привязки к Python. В большинстве систем TTS есть программа командной строки, которую можно запустить; её можно вызвать из обработчика с помощью subprocess. Предполагается, что программы TTS, запускаемые из командной строки, не требуют взаимодействия с пользователем и не выполняются слишком долго, что частота сообщений журнала не настолько высока, чтобы завалить пользователя сообщениями, и что допустимо озвучивать сообщения по очереди, а не одновременно. Приведённая ниже реализация ждёт, пока будет произнесено одно сообщение, прежде чем обработать следующее, из-за чего другие обработчики могут ждать. Вот небольшой пример такого подхода, в котором предполагается, что доступен пакет TTS espeak:

import logging
import subprocess
import sys

class TTSHandler(logging.Handler):
    def emit(self, record):
        msg = self.format(record)
        # Speak slowly in a female English voice
        cmd = ['espeak', '-s150', '-ven+f3', msg]
        p = subprocess.Popen(cmd, stdout=subprocess.PIPE,
                             stderr=subprocess.STDOUT)
        # wait for the program to finish
        p.communicate()

def configure_logging():
    h = TTSHandler()
    root = logging.getLogger()
    root.addHandler(h)
    # the default formatter just returns the message
    root.setLevel(logging.DEBUG)

def main():
    logging.info('Hello')
    logging.debug('Goodbye')

if __name__ == '__main__':
    configure_logging()
    sys.exit(main())

При запуске этот скрипт должен произнести «Hello», а затем «Goodbye» женским голосом.

Приведённый выше подход, разумеется, можно адаптировать для других систем TTS и даже для других систем, способных обрабатывать сообщения с помощью внешних программ, запускаемых из командной строки.

Буферизация сообщений журнала и условный вывод

Иногда сообщения нужно записывать во временную область и выводить, только если выполнено определённое условие. Например, в функции может потребоваться начать журналировать события уровня DEBUG. Если функция завершается без ошибок, собранную отладочную информацию не нужно добавлять в журнал, но в случае ошибки необходимо вывести всю отладочную информацию вместе с самой ошибкой.

В следующем примере показано, как этого добиться с помощью декоратора для функций, в которых требуется такое поведение журналирования. В нём используется logging.handlers.MemoryHandler, который позволяет буферизовать зарегистрированные события до наступления определённого условия; после этого буферизованные события flushed передаются другому обработчику (обработчику target) для обработки. По умолчанию MemoryHandler выполняет сброс буфера, когда тот заполняется или когда встречается событие с уровнем не ниже заданного порога. Если требуется особое поведение при сбросе, эту инструкцию можно использовать с более специализированным подклассом MemoryHandler.

В примере скрипта есть простая функция foo, которая проходит по всем уровням журналирования, выводит в sys.stderr сообщение о том, на каком уровне она собирается выполнить запись, а затем действительно записывает сообщение на этом уровне. Функции foo можно передать параметр, который при истинном значении включает журналирование на уровнях ERROR и CRITICAL; в противном случае записи выполняются только на уровнях DEBUG, INFO и WARNING.

Скрипт декорирует функцию foo декоратором, который выполняет требуемое условное журналирование. Декоратор принимает регистратор и на время вызова декорируемой функции добавляет обработчик памяти. Кроме того, декоратор можно параметризовать целевым обработчиком, уровнем, при достижении которого следует выполнять сброс, и размером буфера (числом буферизованных записей). По умолчанию используются StreamHandler, который записывает в sys.stderr, logging.ERROR и 100 соответственно.

Вот скрипт:

import logging
from logging.handlers import MemoryHandler
import sys

logger = logging.getLogger(__name__)
logger.addHandler(logging.NullHandler())

def log_if_errors(logger, target_handler=None, flush_level=None, capacity=None):
    if target_handler is None:
        target_handler = logging.StreamHandler()
    if flush_level is None:
        flush_level = logging.ERROR
    if capacity is None:
        capacity = 100
    handler = MemoryHandler(capacity, flushLevel=flush_level, target=target_handler)

    def decorator(fn):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            logger.addHandler(handler)
            try:
                return fn(*args, **kwargs)
            except Exception:
                logger.exception('call failed')
                raise
            finally:
                super(MemoryHandler, handler).flush()
                logger.removeHandler(handler)
        return wrapper

    return decorator

def write_line(s):
    sys.stderr.write('%s\n' % s)

def foo(fail=False):
    write_line('about to log at DEBUG ...')
    logger.debug('Actually logged at DEBUG')
    write_line('about to log at INFO ...')
    logger.info('Actually logged at INFO')
    write_line('about to log at WARNING ...')
    logger.warning('Actually logged at WARNING')
    if fail:
        write_line('about to log at ERROR ...')
        logger.error('Actually logged at ERROR')
        write_line('about to log at CRITICAL ...')
        logger.critical('Actually logged at CRITICAL')
    return fail

decorated_foo = log_if_errors(logger)(foo)

if __name__ == '__main__':
    logger.setLevel(logging.DEBUG)
    write_line('Calling undecorated foo with False')
    assert not foo(False)
    write_line('Calling undecorated foo with True')
    assert foo(True)
    write_line('Calling decorated foo with False')
    assert not decorated_foo(False)
    write_line('Calling decorated foo with True')
    assert decorated_foo(True)

При запуске этого скрипта должен появиться следующий вывод:

Calling undecorated foo with False
about to log at DEBUG ...
about to log at INFO ...
about to log at WARNING ...
Calling undecorated foo with True
about to log at DEBUG ...
about to log at INFO ...
about to log at WARNING ...
about to log at ERROR ...
about to log at CRITICAL ...
Calling decorated foo with False
about to log at DEBUG ...
about to log at INFO ...
about to log at WARNING ...
Calling decorated foo with True
about to log at DEBUG ...
about to log at INFO ...
about to log at WARNING ...
about to log at ERROR ...
Actually logged at DEBUG
Actually logged at INFO
Actually logged at WARNING
Actually logged at ERROR
about to log at CRITICAL ...
Actually logged at CRITICAL

Как видите, фактический вывод в журнал происходит только при регистрации события с уровнем ERROR или выше. В этом случае в журнал также попадают все предыдущие события с более низкими уровнями.

Разумеется, можно использовать и обычный способ декорирования:

@log_if_errors(logger)
def foo(fail=False):
    ...

Отправка сообщений журнала по электронной почте с буферизацией

Чтобы показать, как отправлять сообщения журнала по электронной почте, группируя в каждом письме заданное число сообщений, можно создать подкласс BufferingHandler. В следующем примере, который вы можете адаптировать под свои нужды, приведён простой тестовый сценарий, позволяющий запускать скрипт с аргументами командной строки, указывающими параметры, обычно необходимые для отправки сообщений через SMTP. (Чтобы узнать, какие аргументы обязательны, а какие необязательны, запустите загруженный скрипт с аргументом -h.)

import logging
import logging.handlers
import smtplib

class BufferingSMTPHandler(logging.handlers.BufferingHandler):
    def __init__(self, mailhost, port, username, password, fromaddr, toaddrs,
                 subject, capacity):
        logging.handlers.BufferingHandler.__init__(self, capacity)
        self.mailhost = mailhost
        self.mailport = port
        self.username = username
        self.password = password
        self.fromaddr = fromaddr
        if isinstance(toaddrs, str):
            toaddrs = [toaddrs]
        self.toaddrs = toaddrs
        self.subject = subject
        self.setFormatter(logging.Formatter("%(asctime)s %(levelname)-5s %(message)s"))

    def flush(self):
        if len(self.buffer) > 0:
            try:
                smtp = smtplib.SMTP(self.mailhost, self.mailport)
                smtp.starttls()
                smtp.login(self.username, self.password)
                msg = "From: %s\r\nTo: %s\r\nSubject: %s\r\n\r\n" % (self.fromaddr, ','.join(self.toaddrs), self.subject)
                for record in self.buffer:
                    s = self.format(record)
                    msg = msg + s + "\r\n"
                smtp.sendmail(self.fromaddr, self.toaddrs, msg)
                smtp.quit()
            except Exception:
                if logging.raiseExceptions:
                    raise
            self.buffer = []

if __name__ == '__main__':
    import argparse

    ap = argparse.ArgumentParser()
    aa = ap.add_argument
    aa('host', metavar='HOST', help='SMTP server')
    aa('--port', '-p', type=int, default=587, help='SMTP port')
    aa('user', metavar='USER', help='SMTP username')
    aa('password', metavar='PASSWORD', help='SMTP password')
    aa('to', metavar='TO', help='Addressee for emails')
    aa('sender', metavar='SENDER', help='Sender email address')
    aa('--subject', '-s',
       default='Test Logging email from Python logging module (buffering)',
       help='Subject of email')
    options = ap.parse_args()
    logger = logging.getLogger()
    logger.setLevel(logging.DEBUG)
    h = BufferingSMTPHandler(options.host, options.port, options.user,
                             options.password, options.sender,
                             options.to, options.subject, 10)
    logger.addHandler(h)
    for i in range(102):
        logger.info("Info index = %d", i)
    h.flush()
    h.close()

Если запустить этот скрипт при правильно настроенном SMTP-сервере, он должен отправить указанному адресату одиннадцать писем. В каждом из первых десяти писем будет по десять сообщений журнала, а в одиннадцатом — два. Всего получится 102 сообщения, как указано в скрипте.

Форматирование времени в UTC (GMT) с помощью конфигурации

Иногда требуется форматировать время в UTC. Для этого можно использовать класс, например UTCFormatter, показанный ниже:

import logging
import time

class UTCFormatter(logging.Formatter):
    converter = time.gmtime

затем использовать UTCFormatter в коде вместо Formatter. Если это нужно сделать с помощью конфигурации, воспользуйтесь API dictConfig() — подход показан в следующем полном примере:

import logging
import logging.config
import time

class UTCFormatter(logging.Formatter):
    converter = time.gmtime

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'utc': {
            '()': UTCFormatter,
            'format': '%(asctime)s %(message)s',
        },
        'local': {
            'format': '%(asctime)s %(message)s',
        }
    },
    'handlers': {
        'console1': {
            'class': 'logging.StreamHandler',
            'formatter': 'utc',
        },
        'console2': {
            'class': 'logging.StreamHandler',
            'formatter': 'local',
        },
    },
    'root': {
        'handlers': ['console1', 'console2'],
   }
}

if __name__ == '__main__':
    logging.config.dictConfig(LOGGING)
    logging.warning('The local time is %s', time.asctime())

При запуске этого скрипта должно появиться примерно следующее:

2015-10-17 12:53:29,501 The local time is Sat Oct 17 13:53:29 2015
2015-10-17 13:53:29,501 The local time is Sat Oct 17 13:53:29 2015

Это показывает форматирование времени как по местному времени, так и в UTC: по одному варианту для каждого обработчика.

Использование менеджера контекста для выборочного журналирования

Иногда полезно временно изменить конфигурацию журналирования, а после выполнения определённых действий восстановить её. Самый очевидный способ сохранить и восстановить контекст журналирования — использовать менеджер контекста. Вот простой пример такого менеджера контекста, который позволяет при необходимости изменить уровень журналирования и добавить обработчик только в пределах контекста:

import logging
import sys

class LoggingContext:
    def __init__(self, logger, level=None, handler=None, close=True):
        self.logger = logger
        self.level = level
        self.handler = handler
        self.close = close

    def __enter__(self):
        if self.level is not None:
            self.old_level = self.logger.level
            self.logger.setLevel(self.level)
        if self.handler:
            self.logger.addHandler(self.handler)

    def __exit__(self, et, ev, tb):
        if self.level is not None:
            self.logger.setLevel(self.old_level)
        if self.handler:
            self.logger.removeHandler(self.handler)
        if self.handler and self.close:
            self.handler.close()
        # implicit return of None => don't swallow exceptions

Если указать значение уровня, уровень регистратора будет установлен в это значение внутри охватываемого менеджером контекста блока with. Если указать обработчик, при входе в блок он будет добавлен к регистратору, а при выходе — удалён. Также можно попросить менеджер закрыть обработчик при выходе из блока — это удобно, если он больше не нужен.

Чтобы показать, как это работает, добавим к приведённому выше коду следующий блок:

if __name__ == '__main__':
    logger = logging.getLogger('foo')
    logger.addHandler(logging.StreamHandler())
    logger.setLevel(logging.INFO)
    logger.info('1. This should appear just once on stderr.')
    logger.debug('2. This should not appear.')
    with LoggingContext(logger, level=logging.DEBUG):
        logger.debug('3. This should appear once on stderr.')
    logger.debug('4. This should not appear.')
    h = logging.StreamHandler(sys.stdout)
    with LoggingContext(logger, level=logging.DEBUG, handler=h, close=True):
        logger.debug('5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.')
    logger.info('6. This should appear just once on stderr.')
    logger.debug('7. This should not appear.')

Изначально мы устанавливаем уровень регистратора в INFO, поэтому сообщение № 1 появляется, а сообщение № 2 — нет. Затем в следующем блоке with мы временно меняем уровень на DEBUG, поэтому появляется сообщение № 3. После выхода из блока уровень регистратора восстанавливается до INFO, и сообщение № 4 не появляется. В следующем блоке with мы снова устанавливаем уровень DEBUG, но также добавляем обработчик, записывающий в sys.stdout. Поэтому сообщение № 5 появляется в консоли дважды: один раз через stderr и один раз через stdout. После завершения инструкции with состояние возвращается к прежнему, поэтому сообщение № 6 появляется (как сообщение № 1), а сообщение № 7 не появляется (как сообщение № 2).

При запуске получившегося скрипта результат будет таким:

$ python logctx.py
1. This should appear just once on stderr.
3. This should appear once on stderr.
5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.
5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.
6. This should appear just once on stderr.

Если запустить скрипт ещё раз, перенаправив stderr в /dev/null, мы увидим следующее — это единственное сообщение, записанное в stdout:

$ python logctx.py 2>/dev/null
5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.

А если перенаправить stdout в /dev/null, получим:

$ python logctx.py >/dev/null
1. This should appear just once on stderr.
3. This should appear once on stderr.
5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.
6. This should appear just once on stderr.

В этом случае сообщение № 5, выведенное в stdout, не появляется, как и ожидалось.

Разумеется, описанный здесь подход можно обобщить, например, чтобы временно добавлять фильтры журналирования. Обратите внимание: приведённый выше код работает как в Python 2, так и в Python 3.

Шаблон CLI-приложения для начала работы

В следующем примере показано, как можно:

  • Выбирать уровень журналирования на основе аргументов командной строки
  • Вызывать несколько подкоманд из отдельных файлов, обеспечивая единый уровень и согласованный способ журналирования
  • Использовать простую минимальную конфигурацию

Предположим, у нас есть приложение командной строки, которое останавливает, запускает или перезапускает некоторые службы. Для наглядности его можно организовать так: файл app.py является основным скриптом приложения, а отдельные команды реализованы в файлах start.py, stop.py и restart.py. Допустим также, что мы хотим управлять подробностью вывода приложения с помощью аргумента командной строки, причём по умолчанию используется logging.INFO. Вот один из вариантов реализации app.py:

import argparse
import importlib
import logging
import os
import sys

def main(args=None):
    scriptname = os.path.basename(__file__)
    parser = argparse.ArgumentParser(scriptname)
    levels = ('DEBUG', 'INFO', 'WARNING', 'ERROR', 'CRITICAL')
    parser.add_argument('--log-level', default='INFO', choices=levels)
    subparsers = parser.add_subparsers(dest='command',
                                       help='Available commands:')
    start_cmd = subparsers.add_parser('start', help='Start a service')
    start_cmd.add_argument('name', metavar='NAME',
                           help='Name of service to start')
    stop_cmd = subparsers.add_parser('stop',
                                     help='Stop one or more services')
    stop_cmd.add_argument('names', metavar='NAME', nargs='+',
                          help='Name of service to stop')
    restart_cmd = subparsers.add_parser('restart',
                                        help='Restart one or more services')
    restart_cmd.add_argument('names', metavar='NAME', nargs='+',
                             help='Name of service to restart')
    options = parser.parse_args()
    # the code to dispatch commands could all be in this file. For the purposes
    # of illustration only, we implement each command in a separate module.
    try:
        mod = importlib.import_module(options.command)
        cmd = getattr(mod, 'command')
    except (ImportError, AttributeError):
        print('Unable to find the code for command \'%s\'' % options.command)
        return 1
    # Could get fancy here and load configuration from file or dictionary
    logging.basicConfig(level=options.log_level,
                        format='%(levelname)s %(name)s %(message)s')
    cmd(options)

if __name__ == '__main__':
    sys.exit(main())

Команды start, stop и restart можно реализовать в отдельных модулях. Вот пример реализации команды запуска:

# start.py
import logging

logger = logging.getLogger(__name__)

def command(options):
    logger.debug('About to start %s', options.name)
    # actually do the command processing here ...
    logger.info('Started the \'%s\' service.', options.name)

Аналогичным образом реализуется остановка:

# stop.py
import logging

logger = logging.getLogger(__name__)

def command(options):
    n = len(options.names)
    if n == 1:
        plural = ''
        services = '\'%s\'' % options.names[0]
    else:
        plural = 's'
        services = ', '.join('\'%s\'' % name for name in options.names)
        i = services.rfind(', ')
        services = services[:i] + ' and ' + services[i + 2:]
    logger.debug('About to stop %s', services)
    # actually do the command processing here ...
    logger.info('Stopped the %s service%s.', services, plural)

И перезапуск:

# restart.py
import logging

logger = logging.getLogger(__name__)

def command(options):
    n = len(options.names)
    if n == 1:
        plural = ''
        services = '\'%s\'' % options.names[0]
    else:
        plural = 's'
        services = ', '.join('\'%s\'' % name for name in options.names)
        i = services.rfind(', ')
        services = services[:i] + ' and ' + services[i + 2:]
    logger.debug('About to restart %s', services)
    # actually do the command processing here ...
    logger.info('Restarted the %s service%s.', services, plural)

Если запустить это приложение с уровнем журналирования по умолчанию, мы получим примерно такой вывод:

$ python app.py start foo
INFO start Started the 'foo' service.

$ python app.py stop foo bar
INFO stop Stopped the 'foo' and 'bar' services.

$ python app.py restart foo bar baz
INFO restart Restarted the 'foo', 'bar' and 'baz' services.

Первое слово — это уровень журналирования, второе — имя модуля или пакета, в котором было зарегистрировано событие.

Изменив уровень журналирования, можно изменить сведения, записываемые в журнал. Например, если нам нужно больше информации:

$ python app.py --log-level DEBUG start foo
DEBUG start About to start foo
INFO start Started the 'foo' service.

$ python app.py --log-level DEBUG stop foo bar
DEBUG stop About to stop 'foo' and 'bar'
INFO stop Stopped the 'foo' and 'bar' services.

$ python app.py --log-level DEBUG restart foo bar baz
DEBUG restart About to restart 'foo', 'bar' and 'baz'
INFO restart Restarted the 'foo', 'bar' and 'baz' services.

А если нужно меньше:

$ python app.py --log-level WARNING start foo
$ python app.py --log-level WARNING stop foo bar
$ python app.py --log-level WARNING restart foo bar baz

В этом случае команды ничего не выводят в консоль, поскольку они не регистрируют события уровня WARNING или выше.

Графический интерфейс Qt для журналирования

Время от времени возникает вопрос о том, как вести журналирование в графическом приложении. Фреймворк Qt — это популярный кроссплатформенный фреймворк пользовательского интерфейса с привязками к Python через библиотеки PySide2 или PyQt5.

В следующем примере показано, как вести журналирование в графическом интерфейсе Qt. В нём представлен простой класс QtHandler, принимающий вызываемый объект — слот в главном потоке, который обновляет графический интерфейс. Также создаётся рабочий поток, чтобы показать, как отправлять сообщения в графический интерфейс как из самого интерфейса (через кнопку ручного журналирования), так и из фонового рабочего потока, выполняющего задачу (в данном случае он просто регистрирует сообщения на случайных уровнях с небольшими случайными задержками между ними).

Рабочий поток реализован с помощью класса Qt QThread, а не модуля threading, поскольку в некоторых случаях необходимо использовать QThread: он лучше интегрируется с другими компонентами Qt.

Код должен работать с последними версиями любого из следующих вариантов: PySide6, PyQt6, PySide2 или PyQt5. Этот подход можно адаптировать для более ранних версий Qt. Дополнительные сведения см. в комментариях к фрагменту кода.

import logging
import random
import sys
import time

# Deal with minor differences between different Qt packages
try:
    from PySide6 import QtCore, QtGui, QtWidgets
    Signal = QtCore.Signal
    Slot = QtCore.Slot
except ImportError:
    try:
        from PyQt6 import QtCore, QtGui, QtWidgets
        Signal = QtCore.pyqtSignal
        Slot = QtCore.pyqtSlot
    except ImportError:
        try:
            from PySide2 import QtCore, QtGui, QtWidgets
            Signal = QtCore.Signal
            Slot = QtCore.Slot
        except ImportError:
            from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
            Signal = QtCore.pyqtSignal
            Slot = QtCore.pyqtSlot

logger = logging.getLogger(__name__)


#
# Signals need to be contained in a QObject or subclass in order to be correctly
# initialized.
#
class Signaller(QtCore.QObject):
    signal = Signal(str, logging.LogRecord)

#
# Output to a Qt GUI is only supposed to happen on the main thread. So, this
# handler is designed to take a slot function which is set up to run in the main
# thread. In this example, the function takes a string argument which is a
# formatted log message, and the log record which generated it. The formatted
# string is just a convenience - you could format a string for output any way
# you like in the slot function itself.
#
# You specify the slot function to do whatever GUI updates you want. The handler
# doesn't know or care about specific UI elements.
#
class QtHandler(logging.Handler):
    def __init__(self, slotfunc, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)
        self.signaller = Signaller()
        self.signaller.signal.connect(slotfunc)

    def emit(self, record):
        s = self.format(record)
        self.signaller.signal.emit(s, record)

#
# This example uses QThreads, which means that the threads at the Python level
# are named something like "Dummy-1". The function below gets the Qt name of the
# current thread.
#
def ctname():
    return QtCore.QThread.currentThread().objectName()


#
# Used to generate random levels for logging.
#
LEVELS = (logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING, logging.ERROR,
          logging.CRITICAL)

#
# This worker class represents work that is done in a thread separate to the
# main thread. The way the thread is kicked off to do work is via a button press
# that connects to a slot in the worker.
#
# Because the default threadName value in the LogRecord isn't much use, we add
# a qThreadName which contains the QThread name as computed above, and pass that
# value in an "extra" dictionary which is used to update the LogRecord with the
# QThread name.
#
# This example worker just outputs messages sequentially, interspersed with
# random delays of the order of a few seconds.
#
class Worker(QtCore.QObject):
    @Slot()
    def start(self):
        extra = {'qThreadName': ctname() }
        logger.debug('Started work', extra=extra)
        i = 1
        # Let the thread run until interrupted. This allows reasonably clean
        # thread termination.
        while not QtCore.QThread.currentThread().isInterruptionRequested():
            delay = 0.5 + random.random() * 2
            time.sleep(delay)
            try:
                if random.random() < 0.1:
                    raise ValueError('Exception raised: %d' % i)
                else:
                    level = random.choice(LEVELS)
                    logger.log(level, 'Message after delay of %3.1f: %d', delay, i, extra=extra)
            except ValueError as e:
                logger.exception('Failed: %s', e, extra=extra)
            i += 1

#
# Implement a simple UI for this cookbook example. This contains:
#
# * A read-only text edit window which holds formatted log messages
# * A button to start work and log stuff in a separate thread
# * A button to log something from the main thread
# * A button to clear the log window
#
class Window(QtWidgets.QWidget):

    COLORS = {
        logging.DEBUG: 'black',
        logging.INFO: 'blue',
        logging.WARNING: 'orange',
        logging.ERROR: 'red',
        logging.CRITICAL: 'purple',
    }

    def __init__(self, app):
        super().__init__()
        self.app = app
        self.textedit = te = QtWidgets.QPlainTextEdit(self)
        # Set whatever the default monospace font is for the platform
        f = QtGui.QFont('nosuchfont')
        if hasattr(f, 'Monospace'):
            f.setStyleHint(f.Monospace)
        else:
            f.setStyleHint(f.StyleHint.Monospace)  # for Qt6
        te.setFont(f)
        te.setReadOnly(True)
        PB = QtWidgets.QPushButton
        self.work_button = PB('Start background work', self)
        self.log_button = PB('Log a message at a random level', self)
        self.clear_button = PB('Clear log window', self)
        self.handler = h = QtHandler(self.update_status)
        # Remember to use qThreadName rather than threadName in the format string.
        fs = '%(asctime)s %(qThreadName)-12s %(levelname)-8s %(message)s'
        formatter = logging.Formatter(fs)
        h.setFormatter(formatter)
        logger.addHandler(h)
        # Set up to terminate the QThread when we exit
        app.aboutToQuit.connect(self.force_quit)

        # Lay out all the widgets
        layout = QtWidgets.QVBoxLayout(self)
        layout.addWidget(te)
        layout.addWidget(self.work_button)
        layout.addWidget(self.log_button)
        layout.addWidget(self.clear_button)
        self.setFixedSize(900, 400)

        # Connect the non-worker slots and signals
        self.log_button.clicked.connect(self.manual_update)
        self.clear_button.clicked.connect(self.clear_display)

        # Start a new worker thread and connect the slots for the worker
        self.start_thread()
        self.work_button.clicked.connect(self.worker.start)
        # Once started, the button should be disabled
        self.work_button.clicked.connect(lambda : self.work_button.setEnabled(False))

    def start_thread(self):
        self.worker = Worker()
        self.worker_thread = QtCore.QThread()
        self.worker.setObjectName('Worker')
        self.worker_thread.setObjectName('WorkerThread')  # for qThreadName
        self.worker.moveToThread(self.worker_thread)
        # This will start an event loop in the worker thread
        self.worker_thread.start()

    def kill_thread(self):
        # Just tell the worker to stop, then tell it to quit and wait for that
        # to happen
        self.worker_thread.requestInterruption()
        if self.worker_thread.isRunning():
            self.worker_thread.quit()
            self.worker_thread.wait()
        else:
            print('worker has already exited.')

    def force_quit(self):
        # For use when the window is closed
        if self.worker_thread.isRunning():
            self.kill_thread()

    # The functions below update the UI and run in the main thread because
    # that's where the slots are set up

    @Slot(str, logging.LogRecord)
    def update_status(self, status, record):
        color = self.COLORS.get(record.levelno, 'black')
        s = '<pre><font color="%s">%s</font></pre>' % (color, status)
        self.textedit.appendHtml(s)

    @Slot()
    def manual_update(self):
        # This function uses the formatted message passed in, but also uses
        # information from the record to format the message in an appropriate
        # color according to its severity (level).
        level = random.choice(LEVELS)
        extra = {'qThreadName': ctname() }
        logger.log(level, 'Manually logged!', extra=extra)

    @Slot()
    def clear_display(self):
        self.textedit.clear()


def main():
    QtCore.QThread.currentThread().setObjectName('MainThread')
    logging.getLogger().setLevel(logging.DEBUG)
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    example = Window(app)
    example.show()
    if hasattr(app, 'exec'):
        rc = app.exec()
    else:
        rc = app.exec_()
    sys.exit(rc)

if __name__=='__main__':
    main()

Журналирование в syslog с поддержкой RFC 5424

Хотя RFC 5424 датируется 2009 годом, большинство серверов syslog по умолчанию настроены на использование более старого стандарта RFC 3164, появившегося в 2001 году. Когда в 2003 году в Python добавили logging, он поддерживал более ранний (и единственный существовавший на тот момент) протокол. После появления RFC 5424 его широкого внедрения на серверах syslog не произошло, поэтому функциональность SysLogHandler не обновлялась.

В RFC 5424 есть полезные возможности, например поддержка структурированных данных. Если вам нужно вести журналирование на сервер syslog с поддержкой этого стандарта, можно создать подкласс обработчика примерно такого вида:

import datetime as dt
import logging.handlers
import re
import socket
import time

class SysLogHandler5424(logging.handlers.SysLogHandler):

    tz_offset = re.compile(r'([+-]\d{2})(\d{2})$')
    escaped = re.compile(r'([\]"\\])')

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        self.msgid = kwargs.pop('msgid', None)
        self.appname = kwargs.pop('appname', None)
        super().__init__(*args, **kwargs)

    def format(self, record):
        version = 1
        asctime = dt.datetime.fromtimestamp(record.created).isoformat()
        m = self.tz_offset.match(time.strftime('%z'))
        has_offset = False
        if m and time.timezone:
            hrs, mins = m.groups()
            if int(hrs) or int(mins):
                has_offset = True
        if not has_offset:
            asctime += 'Z'
        else:
            asctime += f'{hrs}:{mins}'
        try:
            hostname = socket.gethostname()
        except Exception:
            hostname = '-'
        appname = self.appname or '-'
        procid = record.process
        msgid = '-'
        msg = super().format(record)
        sdata = '-'
        if hasattr(record, 'structured_data'):
            sd = record.structured_data
            # This should be a dict where the keys are SD-ID and the value is a
            # dict mapping PARAM-NAME to PARAM-VALUE (refer to the RFC for what these
            # mean)
            # There's no error checking here - it's purely for illustration, and you
            # can adapt this code for use in production environments
            parts = []

            def replacer(m):
                g = m.groups()
                return '\\' + g[0]

            for sdid, dv in sd.items():
                part = f'[{sdid}'
                for k, v in dv.items():
                    s = str(v)
                    s = self.escaped.sub(replacer, s)
                    part += f' {k}="{s}"'
                part += ']'
                parts.append(part)
            sdata = ''.join(parts)
        return f'{version} {asctime} {hostname} {appname} {procid} {msgid} {sdata} {msg}'

Чтобы полностью понять приведённый выше код, нужно ознакомиться с RFC 5424. Кроме того, ваши потребности могут немного отличаться (например, способ передачи структурированных данных в журнал). Тем не менее приведённый выше код можно адаптировать под конкретные задачи. С таким обработчиком структурированные данные можно передавать примерно так:

sd = {
    'foo@12345': {'bar': 'baz', 'baz': 'bozz', 'fizz': r'buzz'},
    'foo@54321': {'rab': 'baz', 'zab': 'bozz', 'zzif': r'buzz'}
}
extra = {'structured_data': sd}
i = 1
logger.debug('Message %d', i, extra=extra)

Как использовать регистратор в качестве потока вывода

Иногда требуется взаимодействовать со сторонним API, который ожидает объект, подобный файлу, для записи данных, но при этом нужно направить вывод API в регистратор. Это можно сделать с помощью класса, который оборачивает регистратор и предоставляет файловый API. Вот небольшой скрипт, демонстрирующий такой класс:

import logging

class LoggerWriter:
    def __init__(self, logger, level):
        self.logger = logger
        self.level = level

    def write(self, message):
        if message != '\n':  # avoid printing bare newlines, if you like
            self.logger.log(self.level, message)

    def flush(self):
        # doesn't actually do anything, but might be expected of a file-like
        # object - so optional depending on your situation
        pass

    def close(self):
        # doesn't actually do anything, but might be expected of a file-like
        # object - so optional depending on your situation. You might want
        # to set a flag so that later calls to write raise an exception
        pass

def main():
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)
    logger = logging.getLogger('demo')
    info_fp = LoggerWriter(logger, logging.INFO)
    debug_fp = LoggerWriter(logger, logging.DEBUG)
    print('An INFO message', file=info_fp)
    print('A DEBUG message', file=debug_fp)

if __name__ == "__main__":
    main()

При запуске этот скрипт выведет

INFO:demo:An INFO message
DEBUG:demo:A DEBUG message

Также можно использовать LoggerWriter для перенаправления sys.stdout и sys.stderr, например, так:

import sys

sys.stdout = LoggerWriter(logger, logging.INFO)
sys.stderr = LoggerWriter(logger, logging.WARNING)

Это следует делать после настройки журналирования. В приведённом выше примере это делает вызов basicConfig() (используя значение sys.stderr до того, как оно будет заменено экземпляром LoggerWriter). Тогда результат будет выглядеть примерно так:

>>> print('Foo')
INFO:demo:Foo
>>> print('Bar', file=sys.stderr)
WARNING:demo:Bar
>>>

Разумеется, в приведённых выше примерах показан вывод в формате, используемом basicConfig(), но при настройке журналирования можно использовать другой форматтер.

Обратите внимание: при таком подходе результат зависит от буферизации и последовательности перехватываемых вызовов записи. Например, если использовать приведённое выше определение LoggerWriter, то для фрагмента

sys.stderr = LoggerWriter(logger, logging.WARNING)
1 / 0

запуск скрипта приведёт к следующему результату:

WARNING:demo:Traceback (most recent call last):

WARNING:demo:  File "/home/runner/cookbook-loggerwriter/test.py", line 53, in <module>

WARNING:demo:
WARNING:demo:main()
WARNING:demo:  File "/home/runner/cookbook-loggerwriter/test.py", line 49, in main

WARNING:demo:
WARNING:demo:1 / 0
WARNING:demo:ZeroDivisionError
WARNING:demo::
WARNING:demo:division by zero

Как видите, такой вывод неидеален. Это происходит потому, что код, записывающий данные в sys.stderr, выполняет несколько операций записи, каждая из которых приводит к появлению отдельной строки журнала (например, последние три строки выше). Чтобы решить эту проблему, нужно буферизовать данные и выводить строки журнала только при обнаружении символа новой строки. Используем немного улучшенную реализацию LoggerWriter:

class BufferingLoggerWriter(LoggerWriter):
    def __init__(self, logger, level):
        super().__init__(logger, level)
        self.buffer = ''

    def write(self, message):
        if '\n' not in message:
            self.buffer += message
        else:
            parts = message.split('\n')
            if self.buffer:
                s = self.buffer + parts.pop(0)
                self.logger.log(self.level, s)
            self.buffer = parts.pop()
            for part in parts:
                self.logger.log(self.level, part)

Этот вариант накапливает данные до появления символа новой строки, а затем записывает целые строки в журнал. Такой подход даёт более аккуратный вывод:

WARNING:demo:Traceback (most recent call last):
WARNING:demo:  File "/home/runner/cookbook-loggerwriter/main.py", line 55, in <module>
WARNING:demo:    main()
WARNING:demo:  File "/home/runner/cookbook-loggerwriter/main.py", line 52, in main
WARNING:demo:    1/0
WARNING:demo:ZeroDivisionError: division by zero

Как единообразно обрабатывать символы новой строки в выводе журнала

Обычно зарегистрированные сообщения (например, в консоли или файле) состоят из одной строки текста. Однако иногда нужно обрабатывать многострочные сообщения — например, если символы новой строки есть в строке формата журналирования или в записываемых данных. Чтобы обрабатывать такие сообщения единообразно и форматировать каждую строку сообщения так же, как если бы она была зарегистрирована отдельно, можно использовать примесь обработчика, как показано в следующем фрагменте:

# Assume this is in a module mymixins.py
import copy

class MultilineMixin:
    def emit(self, record):
        s = record.getMessage()
        if '\n' not in s:
            super().emit(record)
        else:
            lines = s.splitlines()
            rec = copy.copy(record)
            rec.args = None
            for line in lines:
                rec.msg = line
                super().emit(rec)

Примесь можно использовать в следующем скрипте:

import logging

from mymixins import MultilineMixin

logger = logging.getLogger(__name__)

class StreamHandler(MultilineMixin, logging.StreamHandler):
    pass

if __name__ == '__main__':
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG, format='%(asctime)s %(levelname)-9s %(message)s',
                        handlers = [StreamHandler()])
    logger.debug('Single line')
    logger.debug('Multiple lines:\nfool me once ...')
    logger.debug('Another single line')
    logger.debug('Multiple lines:\n%s', 'fool me ...\ncan\'t get fooled again')

При запуске скрипт выведет примерно следующее:

2025-07-02 13:54:47,234 DEBUG     Single line
2025-07-02 13:54:47,234 DEBUG     Multiple lines:
2025-07-02 13:54:47,234 DEBUG     fool me once ...
2025-07-02 13:54:47,234 DEBUG     Another single line
2025-07-02 13:54:47,234 DEBUG     Multiple lines:
2025-07-02 13:54:47,234 DEBUG     fool me ...
2025-07-02 13:54:47,234 DEBUG     can't get fooled again

Если же вас беспокоит внедрение записей в журнал, можно использовать форматтер, экранирующий символы новой строки, как показано в следующем примере:

import logging

logger = logging.getLogger(__name__)

class EscapingFormatter(logging.Formatter):
    def format(self, record):
        s = super().format(record)
        return s.replace('\n', r'\n')

if __name__ == '__main__':
    h = logging.StreamHandler()
    h.setFormatter(EscapingFormatter('%(asctime)s %(levelname)-9s %(message)s'))
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG, handlers = [h])
    logger.debug('Single line')
    logger.debug('Multiple lines:\nfool me once ...')
    logger.debug('Another single line')
    logger.debug('Multiple lines:\n%s', 'fool me ...\ncan\'t get fooled again')

Разумеется, можно использовать любую подходящую схему экранирования. При запуске скрипт должен вывести примерно следующее:

2025-07-09 06:47:33,783 DEBUG     Single line
2025-07-09 06:47:33,783 DEBUG     Multiple lines:\nfool me once ...
2025-07-09 06:47:33,783 DEBUG     Another single line
2025-07-09 06:47:33,783 DEBUG     Multiple lines:\nfool me ...\ncan't get fooled again

Экранирование не может быть поведением стандартной библиотеки по умолчанию: это нарушило бы обратную совместимость.

Шаблоны, которых следует избегать

Хотя в предыдущих разделах описывались способы выполнения задач, которые могут вам понадобиться, стоит упомянуть некоторые неудачные шаблоны использования, которых в большинстве случаев следует избегать. Следующие разделы расположены в произвольном порядке.

Многократное открытие одного и того же файла журнала

В Windows обычно не удаётся открыть один и тот же файл несколько раз, поскольку это приводит к ошибке «файл используется другим процессом». Однако на POSIX-платформах при многократном открытии одного и того же файла ошибок не возникает. Это может произойти случайно, например, если:

  • Обработчик файла добавляется несколько раз и ссылается на один и тот же файл (например, из-за ошибки копирования и вставки, когда забыли изменить путь).
  • Открываются два файла, которые выглядят по-разному из-за разных имён, но на самом деле являются одним и тем же файлом, поскольку один из них — символическая ссылка на другой.
  • Процесс создаёт дочерний процесс, после чего и родительский, и дочерний процессы ссылаются на один и тот же файл. Например, это может произойти при использовании модуля multiprocessing.

Многократное открытие файла может казаться работоспособным в большинстве случаев, но на практике способно привести к ряду проблем:

  • Вывод журнала может оказаться искажённым, поскольку несколько потоков или процессов пытаются записать данные в один и тот же файл. Хотя журналирование защищает от одновременного использования одного экземпляра обработчика несколькими потоками, такой защиты нет, если два разных потока одновременно выполняют запись с помощью двух разных экземпляров обработчика, ссылающихся на один и тот же файл.
  • Попытка удалить файл (например, во время ротации файлов) незаметно завершается неудачей, поскольку на него ссылается другой объект. Это может вызвать путаницу и привести к потере времени на отладку: записи журнала оказываются в неожиданных местах или теряются полностью. Либо файл, который предполагалось переместить, остаётся на месте и неожиданно увеличивается в размере, хотя ротация по размеру должна была предотвратить это.

Чтобы избежать подобных проблем, используйте методы, описанные в разделе Запись в один файл из нескольких процессов.

Использование регистраторов в качестве атрибутов класса или передача их в качестве параметров

Хотя в некоторых необычных случаях это может понадобиться, обычно в этом нет смысла, поскольку регистраторы являются одиночками. Код всегда может получить доступ к указанному экземпляру регистратора по имени с помощью logging.getLogger(name), поэтому передавать экземпляры и хранить их в качестве атрибутов экземпляра бессмысленно. Обратите внимание, что в других языках, таких как Java и C#, регистраторы часто являются статическими атрибутами класса. Однако в Python этот шаблон не имеет смысла, поскольку единицей декомпозиции программного обеспечения является модуль, а не класс.

Добавление к регистратору в библиотеке обработчиков, отличных от NullHandler

Настройка журналирования путём добавления обработчиков, форматировщиков и фильтров — задача разработчика приложения, а не разработчика библиотеки. Если вы сопровождаете библиотеку, не добавляйте к её регистраторам обработчики, кроме экземпляра NullHandler.

Создание большого количества регистраторов

Регистраторы — это одиночки, которые не освобождаются во время выполнения скрипта, поэтому создание большого количества регистраторов расходует память, которую впоследствии нельзя освободить. Вместо создания регистратора для каждого, например, обработанного файла или установленного сетевого соединения используйте имеющиеся механизмы передачи контекстной информации в журналы и ограничьте число создаваемых регистраторов теми, которые описывают области вашего приложения (обычно это модули, но иногда области несколько более узкие).

Другие ресурсы

См. также

Module logging

Справочник API модуля журналирования.

Module logging.config

API настройки модуля журналирования.

Module logging.handlers

Полезные обработчики, входящие в состав модуля журналирования.

Основное руководство

Расширенное руководство

© 2001 Python Software Foundation
Licensed under the PSF License.
https://docs.python.org/3.14/howto/logging-cookbook.html

Spec-Zone.ru

Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
Spec-Zone .ru
спецификации, руководства, описания, API