golang常用库包：log日志记录-uber的Go日志库zap使用详解

Go 日志记录库：uber-go 的日志操作库 zap 使用

一、简介

zap 是 uber 开源的一个高性能，结构化，分级记录的日志记录包。

go1.20.2

zap v1.24.0

zap的特性

• 高性能：zap 对日志输出进行了多项优化以提高它的性能

• 日志分级：有 Debug，Info，Warn，Error，DPanic，Panic，Fatal 等

• 日志记录结构化：日志内容记录是结构化的，比如 json 格式输出

• 自定义格式：用户可以自定义输出的日志格式

• 自定义公共字段：用户可以自定义公共字段，大家输出的日志内容就共同拥有了这些字段

• 调试：可以打印文件名、函数名、行号、日志时间等，便于调试程序

• 自定义调用栈级别：可以根据日志级别输出它的调用栈信息

• Namespace：日志命名空间。定义命名空间后，所有日志内容就在这个命名空间下。命名空间相当于一个文件夹

• 支持 hook 操作

高性能介绍

与其它日志库对比

看github官网的对比图，下面的对比图来自：https://github.com/uber-go/zap#performance

Log a message and 10 fields:

Package	Time	Time % to zap	Objects Allocated
⚡ zap	2900 ns/op	+0%	5 allocs/op
⚡ zap (sugared)	3475 ns/op	+20%	10 allocs/op
zerolog	10639 ns/op	+267%	32 allocs/op
go-kit	14434 ns/op	+398%	59 allocs/op
logrus	17104 ns/op	+490%	81 allocs/op
apex/log	32424 ns/op	+1018%	66 allocs/op
log15	33579 ns/op	+1058%	76 allocs/op

Log a message with a logger that already has 10 fields of context:

Package	Time	Time % to zap	Objects Allocated
⚡ zap	373 ns/op	+0%	0 allocs/op
⚡ zap (sugared)	452 ns/op	+21%	1 allocs/op
zerolog	288 ns/op	-23%	0 allocs/op
go-kit	11785 ns/op	+3060%	58 allocs/op
logrus	19629 ns/op	+5162%	70 allocs/op
log15	21866 ns/op	+5762%	72 allocs/op
apex/log	30890 ns/op	+8182%	55 allocs/op

Log a static string, without any context or printf-style templating:

Package	Time	Time % to zap	Objects Allocated
⚡ zap	381 ns/op	+0%	0 allocs/op
⚡ zap (sugared)	410 ns/op	+8%	1 allocs/op
zerolog	369 ns/op	-3%	0 allocs/op
standard library	385 ns/op	+1%	2 allocs/op
go-kit	606 ns/op	+59%	11 allocs/op
logrus	1730 ns/op	+354%	25 allocs/op
apex/log	1998 ns/op	+424%	7 allocs/op
log15	4546 ns/op	+1093%	22 allocs/op

做了哪些优化

基于反射的序列化和字符串格式化，它们都是 CPU 密集型计算且分配很多小的内存。具体到 Go 语言中，使用 encoding/json 和 fmt.Fprintf 格式化 interface{} 会使程序性能降低。

Zap 咋解决呢？Zap 使用一个无反射、零分配的 JOSN 编码器，基础 Logger 尽可能避免序列化开销和内存分配开销。在此基础上，zap 还构建了更高级的 SuggaredLogger。

二、quickstart快速开始

zap 安装：

go get -u go.uber.org/zap

zap 提供了 2 种日志记录器：SugaredLogger 和 Logger。

在需要性能但不是很重要的情况下，使用 SugaredLogger 较合适。它比其它结构化日志包快 4-10 倍，包括 结构化日志和 printf 风格的 API。看下面使用 SugaredLogger 例子：

logger, _ := zap.NewProduction()
defer logger.Sync() // zap底层有缓冲。在任何情况下执行 defer logger.Sync() 是一个很好的习惯
sugar := logger.Sugar()
sugar.Infow("failed to fetch URL",
 // 字段是松散类型，不是强类型
  "url", url,
  "attempt", 3,
  "backoff", time.Second,
)
sugar.Infof("Failed to fetch URL: %s", url)

当性能和类型安全很重要时，请使用 Logger。它比 SugaredLogger 更快，分配的资源更少，但它只支持结构化日志和强类型字段。

logger, _ := zap.NewProduction()
defer logger.Sync()
logger.Info("failed to fetch URL",
  // 字段是强类型，不是松散类型
  zap.String("url", url),
  zap.Int("attempt", 3),
  zap.Duration("backoff", time.Second),
)

三、NewExample/NewDevelopment/NewProduction使用

zap 为我们提供了三种快速创建 logger 的方法: zap.NewProduction()，zap.NewDevelopment()，zap.NewExample()。

见名思义，Example 一般用在测试代码中，Development 用在开发环境中，Production 用在生成环境中。这三种方法都预先设置好了配置信息。

NewExample()使用

NewExample 构建一个 logger，专门为在 zap 的测试示例使用。它将 DebugLevel 及以上日志用 JSON 格式标准输出，但它省略了时间戳和调用函数，以保持示例输出的简短和确定性。

为什么说 zap.NewExample() 是 zap 为我们提供快速创建 logger 的方法呢？

因为在这个方法里，zap 已经定义好了日志配置项部分默认值。来看它的代码：

// https://github.com/uber-go/zap/blob/v1.24.0/logger.go#L127
func NewExample(options ...Option) *Logger {
	encoderCfg := zapcore.EncoderConfig{
        MessageKey:     "msg",  // 日志内容key:val， 前面的key设为msg
		LevelKey:       "level", // 日志级别的key设为level
		NameKey:        "logger", // 日志名
		EncodeLevel:    zapcore.LowercaseLevelEncoder, //日志级别，默认小写
		EncodeTime:     zapcore.ISO8601TimeEncoder, // 日志时间
		EncodeDuration: zapcore.StringDurationEncoder,
	}
	core := zapcore.NewCore(zapcore.NewJSONEncoder(encoderCfg), os.Stdout, DebugLevel)
	return New(core).WithOptions(options...)
}

使用例子：

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	logger := zap.NewExample()
	logger.Debug("this is debug message")
	logger.Info("this is info message")
	logger.Info("this is info message with fileds",
		zap.Int("age", 37), 
        zap.String("agender", "man"),
    )
	logger.Warn("this is warn message")
	logger.Error("this is error message")
}

输出：

{"level":"debug","msg":"this is debug message"}
{"level":"info","msg":"this is info message"}
{"level":"info","msg":"this is info message with fileds","age":37,"agender":"man"}
{"level":"warn","msg":"this is warn message"}
{"level":"error","msg":"this is error message"}

NewDevelopment()使用

NewDevelopment() 构建一个开发使用的 Logger，它以人性化的格式将 DebugLevel 及以上日志信息输出。它的底层使用

NewDevelopmentConfig().Build(...Option) 构建。它的日志格式各种设置在函数 NewDevelopmentEncoderConfig() 里，想查看详情设置，请点进去查看。

使用例子：

package main

import (
	"time"

	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	logger, _ := zap.NewDevelopment()
	defer logger.Sync()

	logger.Info("failed to fetch url",
		// 强类型字段
		zap.String("url", "http://example.com"),
		zap.Int("attempt", 3),
		zap.Duration("duration", time.Second),
	)

	logger.With(
		// 强类型字段
		zap.String("url", "http://development.com"),
		zap.Int("attempt", 4),
		zap.Duration("duration", time.Second*5),
	).Info("[With] failed to fetch url")
}

输出：

2023-03-22T16:02:45.760+0800    INFO    zapdemos/newdevelopment1.go:13  failed to fetch url     {"url": "http://example.com", "attempt": 3, "duration": "1s"}
2023-03-22T16:02:45.786+0800    INFO    zapdemos/newdevelopment1.go:25  [With] failed to fetch url      {"url": "http://development.com", "attempt": 4, "duration": "5s"}

上面日志输出了文件名和行号，NewExample() 没有

NewProduction()使用

NewProduction() 构建了一个合理的 Prouction 日志记录器，它将 info 及以上的日志内容以 JSON 格式记写入标准错误里。

它的底层使用 NewProductionConfig().Build(...Option) 构建。它的日志格式设置在函数 NewProductionEncoderConfig 里。

使用例子：

package main

import (
	"time"

	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	logger, _ := zap.NewProduction()
	defer logger.Sync()

	url := "http://zap.uber.io"
	sugar := logger.Sugar()
	sugar.Infow("failed to fetch URL",
		"url", url,
		"attempt", 3,
		"time", time.Second,
	)

	sugar.Infof("Failed to fetch URL: %s", url)

	// 或更简洁 Sugar() 使用
	// sugar := zap.NewProduction().Sugar()
	// defer sugar.Sync()
}

输出：

{"level":"info","ts":1679472893.2944522,"caller":"zapdemos/newproduction1.go:16","msg":"failed to fetch URL","url":"http://zap.uber.io","attempt":3,"time":1}
{"level":"info","ts":1679472893.294975,"caller":"zapdemos/newproduction1.go:22","msg":"Failed to fetch URL: http://zap.uber.io"}

上面日志输出了文件名和行号，NewExample() 没有

使用配置

在这 3 个函数中，可以传入一些配置项。为什么能传入配置项？我们来看看 NewExample() 函数定义：

func NewExample(options ...Option) *Logger

它的函数传参有一个 ...Option 选项，是一个 interface 类型，它关联的是 Logger struct。只要返回 Option 就可以传进 NewExample() 里。在 zap/options.go 文件中可以看到很多返回 Option 的函数，也就是说这些函数都可以传入 NewExample 函数里。这里用到了 Go 里面的一个编码技巧，函数选项模式。

zap.Fields() 添加字段到 Logger 中：

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	logger, _ := zap.NewProduction(zap.Fields(
		zap.String("log_name", "testlog"),
		zap.String("log_author", "prometheus"),
	))
	defer logger.Sync()

	logger.Info("test fields output")

	logger.Warn("warn info")
}

输出：

{"level":"info","ts":1679477929.842166,"caller":"zapdemos/fields.go:14","msg":"test fields output","log_name":"testlog","log_author":"prometheus"}
{"level":"warn","ts":1679477929.842166,"caller":"zapdemos/fields.go:16","msg":"warn info","log_name":"testlog","log_author":"prometheus"}

zap.Hook() 添加回调函数：

Hook (钩子函数)回调函数为用户提供一种简单方法，在每次日志内容记录后运行这个回调函数，执行用户需要的操作。也就是说记录完日志后你还想做其它事情就可以调用这个函数。

package main

import (
	"fmt"

	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
)

func main() {
	logger := zap.NewExample(zap.Hooks(func(entry zapcore.Entry) error {
		fmt.Println("[zap.Hooks]test Hooks")
		return nil
	}))
	defer logger.Sync()

	logger.Info("test output")

	logger.Warn("warn info")
}

输出：

{"level":"info","msg":"test output"}
[zap.Hooks]test Hooks
{"level":"warn","msg":"warn info"}
[zap.Hooks]test Hooks

四、logger和sugaredlogger区别

从上面例子中看出，zap 有 2 种格式化日志方式：logger 和 sugared logger。

• sugared logger：

1. 它有很好的性能，比一般日志包快 4-10 倍。
2. 支持结构化的日志。
3. 支持 printf 风格的日志。
4. 日志字段不需要定义类型

• logger(没有sugar)

1. 它的性能比 sugared logger 还要快。
2. 它只支持强类型的结构化日志。

它应用在对性能更加敏感日志记录中，它的内存分配次数更少。

比如如果每一次内存分配都很重要的话可以使用这个。对类型安全有严格要求也可以使用这个。

logger 和 sugaredlogger 相互转换：

// 创建 logger
logger := zap.NewExample()
defer logger.Sync()

// 转换 SugaredLogger
sugar := logger.Sugar()

// 转换 logger
plain := sugar.Desugar()

怎么快速构建一个 logger 呢？有下面种几种方法：

• zap.NewProduction()
• zap.NewDevelopment()
• zap.Example()

主要区别：

• 记录日志信息和结构不同。

  Example 和 Production 是 json 格式输出，Development 是普通一行格式输出，如果后面带有字段输出话用json格式。

相同点：

• 默认情况下都会打印日志信息到 console 界面
• 都是通过 logger 调用 Info、Error 等方法

怎么选择：

• 需要不错的性能但不是很重要的情况下，可以选择 sugaredlogger。它支持结构化日志和 printf 风格的日志记录。sugaredlogger 的日志记录是松散类型的，不是强类型，能接受可变数量的键值对。如果你要用强类型字段记录，可以使用 SugaredLogger.With 方法。
• 如果是每次或每微秒记录日志都很重要情况下，可以使用 logger，它比 sugaredlogger 每次分配内存更少，性能更高。但它仅支持强类型的结构化日志记录。

五、自定义配置

快速构建 logger 日志记录器最简单的方法就是用 zap 预定义了配置的方法：NewExample(), NewProduction() 和NewDevelopment()，这 3 个方法通过单个函数调用就可以构建一个日志计记录器，也可以简单配置。

但是有的项目需要更多的定制，怎么办？zap 的 Config 结构和 zapcore 的 EncoderConfig 结构可以帮助你，让你能够进行自定义配置。

配置结构说明

Config 配置项源码：

// zap v1.24.0
type Config struct {
    // 动态改变日志级别，在运行时你可以安全改变日志级别
	Level AtomicLevel `json:"level" yaml:"level"`
    // 将日志记录器设置为开发模式，在 WarnLevel 及以上级别日志会包含堆栈跟踪信息
	Development bool `json:"development" yaml:"development"`
    // 在日志中停止调用函数所在文件名、行数
	DisableCaller bool `json:"disableCaller" yaml:"disableCaller"`
    // 完全禁止自动堆栈跟踪。默认情况下，在 development 中，warnlevel及以上日志级别会自动捕获堆栈跟踪信息
    // 在 production 中，ErrorLevel 及以上也会自动捕获堆栈信息
	DisableStacktrace bool `json:"disableStacktrace" yaml:"disableStacktrace"`
    // 设置采样策略。没有 SamplingConfing 将禁止采样
	Sampling *SamplingConfig `json:"sampling" yaml:"sampling"`
    // 设置日志编码。可以设置为 console 和 json。也可以通过 RegisterEncoder 设置第三方编码格式
	Encoding string `json:"encoding" yaml:"encoding"`
    // 为encoder编码器设置选项。详细设置信息在 zapcore.zapcore.EncoderConfig
	EncoderConfig zapcore.EncoderConfig `json:"encoderConfig" yaml:"encoderConfig"`
    // 日志输出地址可以是一个 URLs 地址或文件路径，可以设置多个
	OutputPaths []string `json:"outputPaths" yaml:"outputPaths"`
    // 错误日志输出地址。默认输出标准错误信息
	ErrorOutputPaths []string `json:"errorOutputPaths" yaml:"errorOutputPaths"`
    // 可以添加自定义的字段信息到 root logger 中。也就是每条日志都会携带这些字段信息，公共字段
	InitialFields map[string]interface{} `json:"initialFields" yaml:"initialFields"`
}

EncoderConfig 结构源码，它里面也有很多配置选项，具体请看 这里:

// zapcore@v1.24.0
type EncoderConfig struct {
    // 为log entry设置key。如果 key 为空，那么在日志中的这部分信息也会省略
	MessageKey     string `json:"messageKey" yaml:"messageKey"`//日志信息的健名，默认为msg
	LevelKey       string `json:"levelKey" yaml:"levelKey"`//日志级别的健名，默认为level
	TimeKey        string `json:"timeKey" yaml:"timeKey"`//记录日志时间的健名，默认为time
	NameKey        string `json:"nameKey" yaml:"nameKey"`
	CallerKey      string `json:"callerKey" yaml:"callerKey"`
	FunctionKey    string `json:"functionKey" yaml:"functionKey"`
	StacktraceKey  string `json:"stacktraceKey" yaml:"stacktraceKey"`
	SkipLineEnding bool   `json:"skipLineEnding" yaml:"skipLineEnding"`
	LineEnding     string `json:"lineEnding" yaml:"lineEnding"`
    // 日志编码的一些设置项
	EncodeLevel    LevelEncoder    `json:"levelEncoder" yaml:"levelEncoder"`
	EncodeTime     TimeEncoder     `json:"timeEncoder" yaml:"timeEncoder"`
	EncodeDuration DurationEncoder `json:"durationEncoder" yaml:"durationEncoder"`
	EncodeCaller   CallerEncoder   `json:"callerEncoder" yaml:"callerEncoder"`
    // 与其它编码器不同， 这个编码器可选
	EncodeName NameEncoder `json:"nameEncoder" yaml:"nameEncoder"`
    // 配置 interface{} 类型编码器。如果没设置，将用 json.Encoder 进行编码
	NewReflectedEncoder func(io.Writer) ReflectedEncoder `json:"-" yaml:"-"`
    // 配置 console 中字段分隔符。默认使用 tab 
	ConsoleSeparator string `json:"consoleSeparator" yaml:"consoleSeparator"`
}
type Entry struct {
	Level      Level
	Time       time.Time
	LoggerName string
	Message    string
	Caller     EntryCaller
	Stack      string
}

例子1：基本配置

1. zap.Config 自定义配置，看官方的一个基本例子：

package main

import (
	"encoding/json"

	"go.uber.org/zap"
)

// https://pkg.go.dev/go.uber.org/zap@v1.24.0#hdr-Configuring_Zap
func main() {
	// 表示 zap.Config 的 json 原始编码
	// outputPath: 设置日志输出路径，日志内容输出到标准输出和文件 logs.log
	// errorOutputPaths：设置错误日志输出路径
	rawJSON := []byte(`{
      "level": "debug",
      "encoding": "json",
      "outputPaths": ["stdout", "./logs.log"],
      "errorOutputPaths": ["stderr"],
      "initialFields": {"foo": "bar"},
      "encoderConfig": {
        "messageKey": "message-customer",
        "levelKey": "level",
        "levelEncoder": "lowercase"
      }
    }`)

	// 把 json 格式数据解析到 zap.Config struct
	var cfg zap.Config
	if err := json.Unmarshal(rawJSON, &cfg); err != nil {
		panic(err)
	}
	// cfg.Build() 为配置对象创建一个 Logger
	// zap.Must() 封装了 Logger，Must()函数如果返回值不是 nil，就会报 panic。也就是检查Build是否错误
	logger := zap.Must(cfg.Build())
	defer logger.Sync()

	logger.Info("logger construction succeeded")
}

/*
Must() 函数
//  var logger = zap.Must(zap.NewProduction())
func Must(logger *Logger, err error) *Logger {
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    return logger
}
*/

consol 输出如下：

{"level":"info","message-customer":"logger construction succeeded","foo":"bar"}

并且在程序目录下生成了一个文件 logs.log，里面记录的日志内容也是上面consol输出内容。每运行一次就在日志文件末尾append一次内容。

例子2：高级配置

上面的配置只是基本的自定义配置，如果有一些复杂的需求，比如在多个文件之间分割日志。

或者输出到不是 file 的文件中，比如输出到 kafka 中，那么就需要使用 zapcore 包。

在下面的例子中，我们将把日志输出到 kafka 中，并且也输出到 console 里。并且我们对 kafka 不同主题进行编码设置，对输出到 console 编码进行设置，也希望处理高优先级的日志。

官方例子：

package main

import (
	"io"
	"os"

	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
)

func main() {
	// 首先，定义不同级别日志处理逻辑
	highPriority := zap.LevelEnablerFunc(func(lvl zapcore.Level) bool {
		return lvl >= zapcore.ErrorLevel
	})
	lowPriority := zap.LevelEnablerFunc(func(lvl zapcore.Level) bool {
		return lvl < zapcore.ErrorLevel
	})

	// 假设有2个kafka 的 topic，一个 debugging，一个 errors

	// zapcore.AddSync 添加一个文件句柄。
	topicDebugging := zapcore.AddSync(io.Discard)
	topicErrors := zapcore.AddSync(io.Discard)

	// 如果他们对并发使用不安全，我们可以用 zapcore.Lock 添加一个 mutex 互斥锁。
	consoleDebugging := zapcore.Lock(os.Stdout)
	consoleErrors := zapcore.Lock(os.Stderr)

	// 设置 kafka 和 console 输出配置
	kafkaEncoder := zapcore.NewJSONEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())
	consoleEncoder := zapcore.NewConsoleEncoder(zap.NewDevelopmentEncoderConfig())

	// 把上面的设置加入到 zapcore.NewCore() 函数里，然后再把他们加入到 zapcore.NewTee() 函数里
	core := zapcore.NewTee(
		zapcore.NewCore(kafkaEncoder, topicErrors, highPriority),
		zapcore.NewCore(consoleEncoder, consoleErrors, highPriority),
		zapcore.NewCore(kafkaEncoder, topicDebugging, lowPriority),
		zapcore.NewCore(consoleEncoder, consoleDebugging, lowPriority),
	)

	// 最后调用 zap.New() 函数
	logger := zap.New(core)
	defer logger.Sync()
	logger.Info("constructed a logger")
}

例子3：日志写入文件

与上面例子2相似，但是比它简单

package main

import (
	"os"

	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
)

func main() {
	writetofile()
}

func writetofile() {
	// 设置一些配置参数
	config := zap.NewProductionEncoderConfig()
	config.EncodeTime = zapcore.ISO8601TimeEncoder
	fileEncoder := zapcore.NewJSONEncoder(config)
	defaultLogLevel := zapcore.DebugLevel // 设置 loglevel

	logFile, _ := os.OpenFile("./log-test-zap.json", os.O_WRONLY|os.O_CREATE|os.O_APPEND, 06666)
	// or os.Create()
	writer := zapcore.AddSync(logFile)

	logger := zap.New(
		zapcore.NewCore(fileEncoder, writer, defaultLogLevel),
		zap.AddCaller(),
		zap.AddStacktrace(zapcore.ErrorLevel),
	)
	defer logger.Sync()

	url := "http://www.test.com"
	logger.Info("write log to file",
		zap.String("url", url),
		zap.Int("attemp", 3),
	)
}

例子4：根据日志级别写入不同文件

这个与上面例子2相似

package main

import (
	"os"

	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
)

func main() {
	writeToFileWithLogLevel()
}

func writeToFileWithLogLevel() {
	// 设置配置
	config := zap.NewProductionEncoderConfig()
	config.EncodeTime = zapcore.ISO8601TimeEncoder
	fileEncoder := zapcore.NewJSONEncoder(config)

	logFile, _ := os.OpenFile("./log-debug-zap.json", os.O_WRONLY|os.O_CREATE|os.O_APPEND, 0666) //日志记录debug信息

	errFile, _ := os.OpenFile("./log-err-zap.json", os.O_WRONLY|os.O_CREATE|os.O_APPEND, 0666) //日志记录error信息

	teecore := zapcore.NewTee(
		zapcore.NewCore(fileEncoder, zapcore.AddSync(logFile), zap.DebugLevel),
		zapcore.NewCore(fileEncoder, zapcore.AddSync(errFile), zap.ErrorLevel),
	)

	logger := zap.New(teecore, zap.AddCaller())
	defer logger.Sync()

	url := "http://www.diff-log-level.com"
	logger.Info("write log to file",
		zap.String("url", url),
		zap.Int("time", 3),
	)

	logger.With(
		zap.String("url", url),
		zap.String("name", "jimmmyr"),
	).Error("test error ")
}

主要是设置日志级别，和把 2 个设置的 NewCore 放入到方法 NewTee 中。

六、Hook和Namespace

zap.Hook() ：

Hook (钩子函数)回调函数为用户提供一种简单方法，在每次日志内容记录后运行这个回调函数，执行用户需要的操作。也就是说记录完日志后你还想做其它事情就可以调用这个函数。

package main

import (
	"fmt"

	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
)

func main() {
	logger := zap.NewExample(zap.Hooks(func(entry zapcore.Entry) error {
		fmt.Println("[zap.Hooks]test Hooks")
		return nil
	}))
	defer logger.Sync()

	logger.Info("test output")

	logger.Warn("warn info")
}

zap.Namespace():

创建一个命名空间，后面的字段都在这名字空间中。Namespace 就像一个文件夹，后面文件都放在这个文件夹里。

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	logger := zap.NewExample()
	defer logger.Sync()

	logger.Info("some message",
		zap.Namespace("shop"),
		zap.String("name", "LiLei"),
		zap.String("grade", "No2"),
	)

	logger.Error("some error message",
		zap.Namespace("shop"),
		zap.String("name", "LiLei"),
		zap.String("grade", "No3"),
	)
}

输出：

{"level":"info","msg":"some message","shop":{"name":"LiLei","grade":"No2"}}
{"level":"error","msg":"some error message","shop":{"name":"LiLei","grade":"No3"}}

七、日志切割归档

lumberjack 这个库是按照日志大小切割日志文件。

安装 v2 版本：

go get -u github.com/natefinch/lumberjack@v2

Code：

log.SetOutput(&lumberjack.Logger{
    Filename:   "/var/log/myapp/foo.log", // 文件位置
    MaxSize:    500,  // megabytes，M 为单位，达到这个设置数后就进行日志切割
    MaxBackups: 3,    // 保留旧文件最大份数
    MaxAge:     28,   //days ， 旧文件最大保存天数
    Compress:   true, // disabled by default，是否压缩日志归档，默认不压缩
})

参照它的文档和结合上面自定义配置的例子，写一个例子：

package main

import (
	"fmt"

	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
	"gopkg.in/natefinch/lumberjack.v2"
)

func main() {
	lumberjacklogger := &lumberjack.Logger{
		Filename:   "./log-rotate-test.json",
		MaxSize:    1, // megabytes
		MaxBackups: 3,
		MaxAge:     28,   //days
		Compress:   true, // disabled by default
	}
	defer lumberjacklogger.Close()

	config := zap.NewProductionEncoderConfig()

	config.EncodeTime = zapcore.ISO8601TimeEncoder // 设置时间格式
	fileEncoder := zapcore.NewJSONEncoder(config)

	core := zapcore.NewCore(
		fileEncoder,                       //编码设置
		zapcore.AddSync(lumberjacklogger), //输出到文件
		zap.InfoLevel,                     //日志等级
	)

	logger := zap.New(core)
	defer logger.Sync()

    // 测试分割日志
	for i := 0; i < 8000; i++ {
		logger.With(
			zap.String("url", fmt.Sprintf("www.test%d.com", i)),
			zap.String("name", "jimmmyr"),
			zap.Int("age", 23),
			zap.String("agradege", "no111-000222"),
		).Info("test info ")
	}

}

八、其它方法使用

全局 Logger

zap提供了 2 种全局 Logger，一个是 zap.Logger，调用 zap.L() 获取；
另外一个是 zap.SugaredLogger ，调用 zap.S() 获取。

注意：直接调用 zap.L() 或 zap.S() 记录日志的话，它是不会记录任何日志信息。需要调用 ReplaceGlobals() 函数将它设置为全局 Logger。
ReplaceGlobals 替换全局 Logger 和 SugaredLogger，并返回一个函数来恢复原始值。
并发使用它是安全的。

看看 zap/global.go 中的源码：

// https://github.com/uber-go/zap/blob/v1.24.0/global.go

var (
	_globalMu sync.RWMutex
	_globalL  = NewNop()
	_globalS  = _globalL.Sugar()
)

func L() *Logger {
	_globalMu.RLock() // 加了读锁，所以并发使用是安全的
	l := _globalL
	_globalMu.RUnlock()
	return l
}

func S() *SugaredLogger {
	_globalMu.RLock() // 加了读锁，所以并发使用是安全的
	s := _globalS
	_globalMu.RUnlock()
	return s
}

func ReplaceGlobals(logger *Logger) func() {
	_globalMu.Lock()
	prev := _globalL
	_globalL = logger
	_globalS = logger.Sugar()
	_globalMu.Unlock()
	return func() { ReplaceGlobals(prev) } // 返回一个函数类型
}

上面源码中的关键是 _globalL = NewNop() , NewNop 函数源码在 zap/logger.go 中，这个函数返回初始化了的一个 *Logger：

// https://github.com/uber-go/zap/blob/v1.24.0/logger.go#L85

func NewNop() *Logger {
	return &Logger{
		core:        zapcore.NewNopCore(),
		errorOutput: zapcore.AddSync(io.Discard),
		addStack:    zapcore.FatalLevel + 1,
		clock:       zapcore.DefaultClock,
	}
}

上面是源码简析，下面给出一个简单使用的例子。

简单使用例子：

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	// 直接调用是不会记录日志信息的，所以下面日志信息不会输出
	zap.L().Info("no log info")
	zap.S().Info("no log info [sugared]")

	logger := zap.NewExample()
	defer logger.Sync()

	zap.ReplaceGlobals(logger) // 全局logger，zap.L() 和 zap.S() 需要调用 ReplaceGlobals 函数才会记录日志信息
	zap.L().Info("log info")
	zap.S().Info("log info [sugared]")
}

运行输出：

{"level":"info","msg":"log info"}
{"level":"info","msg":"log info [sugared]"}

与标准日志库搭配

zap 提供了一个函数 NewStdLog，可以把标准日志库 log 转换为 zap 的日志，这为我们从标准日志库转换到 zap 日志库的使用提供了简洁的转换操作。

例子：

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	logger := zap.NewExample()
	defer logger.Sync()

	std := zap.NewStdLog(logger)
	std.Print("standard logger wrapper")
}

运行输出：

{"level":"info","msg":"standard logger wrapper"}

如果你还想设置日志级别，可以使用另外一个函数 NewStdLogAt，它的第二个参数就是日志级别:

NewStdLogAt(l *Logger, level zapcore.Level) (*log.Logger, error)

一段代码中使用log另外的使用zap

zap 还提供了另外一个函数 RedirectStdLog，它可以帮助我们在一段代码中使用标准日志库 log，其它地方还是使用 zap.Logger。如下例子：

package main

import (
	"log"

	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	logger := zap.NewExample()
	defer logger.Sync()

	undo := zap.RedirectStdLog(logger)
	log.Print("redirected standard library")
	undo()

	log.Print("this zap logger")
}

输出：

{"level":"info","msg":"redirected standard library"}
2023/05/06 00:47:11 this zap logger

同样如果想增加日志级别，可以使用函数 RedirectStdLogAt:

func RedirectStdLogAt(l *Logger, level zapcore.Level) (func(), error)

输出调用堆栈

主要是调用函数 zap.AddStacktrace()，见下面例子：

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
)

func Hello() {
	Warn("hello", zap.String("h", "world"), zap.Int("c", 1))
}

func Warn(msg string, fields ...zap.Field) {
	zap.L().Warn(msg, fields...)
}

func main() {
	logger, _ := zap.NewProduction(zap.AddStacktrace(zapcore.WarnLevel))
	defer logger.Sync()

	zap.ReplaceGlobals(logger)

	Hello()
}

运行输出：

{"level":"warn","ts":1683306442.3578277,"caller":"zapdemos/addstacktrace.go:13","msg":"hello","h":"world","c":1,
"stacktrace":
"main.Warn\n\tD:/work/mygo/go-exercises/zapdemos/addstacktrace.go:13\n
main.Hello\n\tD:/work/mygo/go-exercises/zapdemos/addstacktrace.go:9\n
main.main\n\tD:/work/mygo/go-exercises/zapdemos/addstacktrace.go:22\n
runtime.main\n\tE:/programfile/go/src/runtime/proc.go:250"}

输出文件名和行号

AddCaller 将 Logger 配置为使用 zap 调用者的文件名、行号和函数名称，把这些信息添加到日志记录中。它底层调用的是 WithCaller。

addcaller.go：

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	logger, _ := zap.NewProduction(zap.AddCaller())
	defer logger.Sync()

	logger.Info("AddCaller：line No and filename")
}

输出：

{"level":"info","ts":1683307204.6184027,"caller":"zapdemos/addcaller.go:11","msg":"AddCaller：line No and filename"}

logger.Info() 方法在第11行被调用。

zap 还提供了另外一个函数 zap.AddCallerSkip(skip int) Option，可以设置向上跳几层，然后记录文件名和行号。向上跳几层就是跳过调用者的数量。有时函数调用可能有嵌套，用这个函数可以定位到里面的函数。

addcallerskip.go

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
)

func main() {
	logger, _ := zap.NewProduction(zap.AddCaller(), zap.AddCallerSkip(1))
	defer logger.Sync()

	zap.ReplaceGlobals(logger)

	Hello()
}

func Hello() {
	Warn("hello", zap.String("h", "world"), zap.Int("c", 1))
}

func Warn(msg string, fields ...zap.Field) {
	zap.L().Warn(msg, fields...)
}

输出：

{"level":"warn","ts":1683308118.1684704,"caller":"zapdemos/addcallerskip.go:17","msg":"hello","h":"world","c":1}

日志中的 17 表示 Hello() 函数里的 Warn() 的行号。

如果 zap.AddCallerSkip(2) ，日志中显示行号为 13，表示 Hello() 的行号。

九、zap使用总结

• zap 的使用，先创建 logger，再调用各个日志级别方法记录日志信息。比如 logger.Info()。

• zap 提供了三种快速创建 logger 的方法: zap.Newproduction()，zap.NewDevelopment()，zap.NewExample()。见名思义，Example 一般用在测试代码中，Development 用在开发环境中，Production 用在生成环境中。这三种方法都预先设置好了配置信息。它们的日志数据类型输出都是强类型。

• 当然，zap 也提供了给用户自定义的方法 zap.New()。比如用户可以自定义一些配置信息等。

• 在上面的例子中，几乎都有 defer logger.Sync() 这段代码，为什么？因为 zap 底层 API 允许缓冲日志以提高性能，在默认情况下，日志记录器是没有缓冲的。但是在进程退出之前调用 Sync() 方法是一个好习惯。

• 如果你在 zap 中使用了 sugaredlogger，把 zap 创建 logger 的三种方法用 logger.Sugar() 包装下，那么 zap 就支持 printf 风格的格式化输出，也支持以 w 结尾的方法。如 Infow，Infof 等。这种就是通用类型日志输出，不是强类型输出，不需要强制指定输出的数据类型。它们的性能区别，通用类型会比强类型下降 50% 左右。

比如 Infow 的输出形式，Infow 不需要 zap.String 这种指定字段的数据类型。如下代码：

sugar := logger.Sugar()
sugar.Infow("failed to fetch URL",
            "url", url,
            "attempt", 3,
            "backoff", time.Second,
)

强类型输出，比如 Info 方法输出字段和值就需要指定数据类型：

logger.Info("failed to fetch url",
		// 强类型字段
		zap.String("url", "http://example.com"),
		zap.Int("attempt", 3),
		zap.Duration("backoff", time.Second),
)

• 强类型输出和通用类型输出区别

  通用类型输出，经过 interface{} 转换会有性能损失，标准库的 fmt.Printf 为了通用性就用了 interface{} 这种”万能型“的数据类型，另外它还使用了反射，性能进一步降低。

  zap 强类型输出，zap 为了提供日志输出性能，zap 的强类型输出没有使用 interface{} 和反射。zap 默认输出就是强类型。

  上面介绍，zap 中 3 种创建 logger 方式(zap.Newproduction()，zap.NewDevelopment()，zap.NewExample())就是强类型日志字段，当然，也可以转化为通用类型，用 logger.Sugar() 方法创建 SugaredLogger。

• zap.Namespace() 创建一个命名空间，后面的字段都在这名字空间中。Namespace 就像一个文件夹，后面文件都放在这个文件夹里。

logger.Info("some message",
    zap.Namespace("shop"),
    zap.String("shopid", "s1234323"),
  )

{"level":"info","msg":"some message","shop":{"shopid":"s1234323"}}

十、Demo源码地址

zap demos

• https://github.com/jiujuan/go-exercises/tree/main/zapdemos

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也可以到我的公众号 九卷技术录-golang常用库包：log日志记录-uber的Go日志库zap使用详解 继续讨论

十一、参考

• https://github.com/uber-go/zap
• https://github.com/uber-go/zap/blob/master/FAQ.md
• https://pkg.go.dev/go.uber.org/zap@v1.24.0
• https://pkg.go.dev/go.uber.org/zap@v1.24.0#Config zap Config 结构
• https://pkg.go.dev/go.uber.org/zap/zapcore@v1.24.0#EncoderConfig zapcore EncoderConfig 结构
• https://github.com/uber-go/zap/blob/v1.24.0/logger.go#L127
• https://github.com/natefinch/lumberjack/tree/v2.0 rotate log
• https://github.com/jiujuan/go-exercises/tree/main/zapdemos