在.net开发中使用Log4Net组件

1 简介

1.1 Log4net的优点：

几乎所有的大型应用都会有自己的用于跟踪调试的API。因为一旦程序被部署以后，就不太可能再利用专门的调试工具了。然而一个管理员可能需要有一套强大的日志系统来诊断和修复配置上的问题。

经验表明，日志记录往往是软件开发周期中的重要组成部分。它具有以下几个优点：它可以提供应用程序运行时的精确环境，可供开发人员尽快找到应用程序中的Bug；一旦在程序中加入了Log 输出代码，程序运行过程中就能生成并输出日志信息而无需人工干预。另外，日志信息可以输出到不同的地方（控制台，文件等）以备以后研究之用。

Log4net就是为这样一个目的设计的，用于.NET开发环境的日志记录包。

1.2 Log4net的安装：

用户可以从http://logging.apache.org/log4net/下载log4net的源代码。解压软件包后，在解压的src目录下将log4net.sln载入Visual Studio .NET，编译后可以得到log4net.dll。用户要在自己的程序里加入日志功能，只需将log4net.dll引入工程即可。  

2  Log4net的结构

log4net 有四种主要的组件，分别是Logger（记录器）, Repository（库）, Appender（附着器）以及 Layout（布局）.

2.1 Logger

2.1.1 Logger接口

Logger是应用程序需要交互的主要组件，它用来产生日志消息。产生的日志消息并不直接显示，还要预先经过Layout的格式化处理后才会输出。

Logger提供了多种方式来记录一个日志消息，你可以在你的应用程序里创建多个Logger，每个实例化的Logger对象都被log4net框架作为命名实体(named entity)来维护。这意味着为了重用Logger对象，你不必将它在不同的类或对象间传递，只需要用它的名字为参数调用就可以了。log4net框架使用继承体系，继承体系类似于.NET中的名字空间。也就是说，如果有两个logger,分别被定义为a.b.c和a.b，那么我们说a.b是a.b.c的祖先。每一个logger都继承了祖先的属性

Log4net框架定义了一个ILog接口，所有的logger类都必须实现这个接口。如果你想实现一个自定义的logger，你必须首先实现这个接口。你可以参考在/extension目录下的几个例子。

ILog接口的定义如下：

public interface ILog

{

  void Debug(object message);

  void Info(object message);

  void Warn(object message);

  void Error(object message);

  void Fatal(object message);

 

//以上的每一个方法都有一个重载的方法，用来支持异常处理。

//每一个重载方法都如下所示，有一个异常类型的附加参数。

  void Debug(object message, Exception ex);

  // ...

 

//Boolean 属性用来检查Logger的日志级别

//（我们马上会在后面看到日志级别）

  bool isDebugEnabled;
  bool isInfoEnabled;

  //… 其他方法对应的Boolean属性

}

Log4net框架定义了一个叫做LogManager的类，用来管理所有的logger对象。它有一个GetLogger()静态方法，用我们提供的名字参数来检索已经存在的Logger对象。如果框架里不存在该Logger对象，它也会为我们创建一个Logger对象。代码如下所示：

log4net.ILog log = log4net.LogManager.GetLogger("logger-name");

通常来说，我们会以类（class）的类型（type）为参数来调用GetLogger()，以便跟踪我们正在进行日志记录的类。传递的类(class)的类型(type)可以用typeof(Classname)方法来获得，或者可以用如下的反射方法来获得：

System.Reflection.MethodBase.GetCurrentMethod().DeclaringType

尽管符号长了一些，但是后者可以用于一些场合，比如获取调用方法的类(class)的类型(type)。

2.1.2     日志的级别

正如你在ILog的接口中看到的一样，有五种不同的方法可以跟踪一个应用程序。事实上，这五种方法是运作在Logger对象设置的不同日志优先级别上。这几种不同的级别是作为常量定义在log4net.spi.Level类中。你可以在程序中使用任何一种方法。但是在最后的发布中你也许不想让所有的代码来浪费你的CPU周期，因此，框架提供了7种级别和相应的Boolean属性来控制日志记录的类型。

 Level有以下几种取值

级别	允许的方法	Boolean属性	优先级别
OFF			Highest
FATAL	void Fatal(...);	bool IsFatalEnabled;
RROR	void Error(...);	bool IsErrorEnabled;
WARN	void Warn(...);	bool IsWarnEnabled;
INFO	void Info(...);	bool IsInfoEnabled;
DEBUG	void Debug(...);	bool IsDebugEnabled;
ALL			Lowest

表1  Logger的日志级别  

  在log4net框架里，通过设置配置文件，每个日志对象都被分配了一个日志优先级别。如果没有给一个日志对象显式地分配一个级别，那么该对象会试图从他的祖先继承一个级别值。

ILog接口的每个方法都有一个预先定义好了的级别值。正如你在表1看到的，ILog的Inof()方法具有INFO级别。同样的，以此类推，Error()方法具有ERROR级别。当我们使用以上的任何一种方法时，log4net框架会检查日志对象logger的级别和方法的级别。只有当方法的级别高于日志级别时，日志请求才会被接受并执行。

举例说明，当你创建了一个日志对象，并且把他的级别设置为INFO。于是框架会设置日志的每个Boolean属性。当你调用相应的日志方法时，框架会检查相应的Boolean属性，以决定该方法能不能执行。如下的代码：
 

Logger.Info("message");
Logger.Debug("message");
Logger.Warn("message");

对于第一种方法，Info()的级别等与日志的级别（INFO），因此日志请求会被传递，我们可以得到输出结果”message”。

对于第二种方法，Debug()的级别低于日志对象logger的日志级别(INFO)，因此，日志请求被拒绝了，我们得不到任何输出。同样的，针对第三行语句，我们可以很容易得出结论。

在表1中有两个特殊的级别：ALL和OFF。ALL表示允许所有的日志请求。OFF是拒绝所有的请求。

你也可以显式地检查Logger对象的Boolean属性，如下所示：

if (logger.IsDebugEnabled)
{
  Logger.Debug("message");
}

 

2.2  Repository

Repository主要用于负责日志对象组织结构的维护。在log4net的以前版本中，框架仅支持分等级的组织结构(hierarchical organization)。这种等级结构本质上是库的一个实现，并且定义在log4net.Repository.Hierarchy 名字空间中。要实现一个Repository，需要实现log4net.Repository.ILoggerRepository 接口。但是通常并不是直接实现该接口，而是以log4net.Repository.LoggerRepositorySkeleton为基类继承。体系库 (hierarchical repository )则由log4net.Repository.Hierarchy.Hierarchy类实现。

如果你是个log4net框架的使用者，而非扩展者，那么你几乎不会在你的代码里用到Repository的类。相反的，你需要用到LogManager类来自动管理库和日志对象。

2.3Appender

一个好的日志框架应该能够产生多目的地的输出。比如说输出到控制台或保存到一个日志文件。log4net 能够很好的满足这些要求。它使用一个叫做Appender的组件来定义输出介质。正如名字所示，这些组件把它们附加到Logger日志组件上并将输出传递到输出流中。你可以把多个Appender组件附加到一个日志对象上。 Log4net框架提供了几个Appender组件。关于log4net提供的Appender组件的完整列表可以在log4net框架的帮助手册中找到。有了这些现成的Appender组件，一般来说你没有必要再自己编写了。但是如果你愿意，可以从log4net.Appender.AppenderSkeleton类继承。

2.4 Appender Filters

一个Appender 对象缺省地将所有的日志事件传递到输出流。Appender的过滤器(Appender Filters) 可以按照不同的标准过滤日志事件。在log4net.Filter的名字空间下已经有几个预定义的过滤器。使用这些过滤器，你可以按照日志级别范围过滤日志事件，或者按照某个特殊的字符串进行过滤。你可以在API的帮助文件中发现更多关于过滤器的信息。

2.5 Layout

Layout 组件用于向用户显示最后经过格式化的输出信息。输出信息可以以多种格式显示，主要依赖于我们采用的Layout组件类型。可以是线性的或一个XML文件。Layout组件和一个Appender组件一起工作。API帮助手册中有关于不同Layout组件的列表。一个Appender对象，只能对应一个Layout对象。要实现你自己的Layout类，你需要从log4net.Layout.LayoutSkeleton类继承，它实现了ILayout接口。

  3 在程序中使用log4net

 3.1. 在自己的项目中添加对 log4net.dll 的引用。
 3.2. 设置配置文件App.config

示例：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
    <!--如果不用App.config作配置文件，则configSections节不是必须的。-->
    <configSections>
        <!--“type”属性的完整格式为：配置节处理器类名,程序集名称,Version=程序集版本号,Culture=区域信息,PublicKeyToken=公钥-->
        <section name="log4net" type="log4net.Config.Log4NetConfigurationSectionHandler,log4net" />
    </configSections>
    <log4net>
        <!--日志记录器logger，可以有多个-->
        <logger name="AppLogger">
            <level value="INFO" />
            <appender-ref ref="LogFileAppender" />
            <appender-ref ref="ConsoleAppender" />
        </logger>
        <logger name="Form1">
            <level value="DEBUG" />
            <appender-ref ref="LogFileAppender" />
        </logger>
        <!--所有logger的基，root的设置在所有logger中都起作用。
        当在root和logger中重复设定相同的appender时，你会发现同一日志信息将被记录两次。-->
        <!--<root>
            <level value="WARN" />
            <appender-ref ref="LogFileAppender" />
            <appender-ref ref="ConsoleAppender" />
        </root>-->
        <!--一个appender可以由多个logger共用，当然一个logger可以指定多个appender。-->
        <appender name="LogFileAppender" type="log4net.Appender.FileAppender">
            <param name="File" value="App.log" />
            <param name="AppendToFile" value="true" />
            <layout type="log4net.Layout.PatternLayout">
                <param name="Header" value="[Header]\r\n" />
                <param name="Footer" value="[Footer]\r\n" />
                <param name="ConversionPattern" value="%d [%t] %-5p %c [%x] %X{auth} - %m%n" />
            </layout>
            <filter type="log4net.Filter.LevelRangeFilter">
                <param name="LevelMin" value="DEBUG" />
                <param name="LevelMax" value="FATAL" />
            </filter>
        </appender>
        <appender name="ConsoleAppender" type="log4net.Appender.ConsoleAppender">
            <layout type="log4net.Layout.PatternLayout">
                <param name="ConversionPattern" value="%d [%t] %-5p %c [%x] %X{auth} - %m%n" />
            </layout>
        </appender>
    </log4net>
</configuration>

3.3 代码里实现 

          

  private void btnLog_Click(object sender, System.EventArgs e)
  {
   log4net.ILog log = log4net.LogManager.GetLogger("AppLogger");
   log.Debug("debug");
   log.Info("info");
   log.Warn("warn");
   log.Error("error");

   MessageBox.Show("生成日志成功!");
  }