muduo网络库源码学习————日志滚动

muduo库里面的实现日志滚动有两种条件，一种是日志文件大小达到预设值，另一种是时间到达超过当天。滚动日志类的文件是LogFile.cc ，LogFile.h
代码如下：
LogFile.cc

#include <muduo/base/LogFile.h>
#include <muduo/base/Logging.h> // strerror_tl
#include <muduo/base/ProcessInfo.h>

#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>

using namespace muduo;
//LogFile里面嵌套的File类
// not thread safe
class LogFile::File : boost::noncopyable
{
 public:
    //传进文件名称,执行打开文件，文件指针保存到fp_
  explicit File(const string& filename): fp_(::fopen(filename.data(), "ae")), writtenBytes_(0)
  {
    assert(fp_);//断言文件已经打开
    ::setbuffer(fp_, buffer_, sizeof buffer_);//设定文件指针的缓冲区
    // posix_fadvise POSIX_FADV_DONTNEED ?
  }

  ~File()
  {//析构函数关闭文件指针
    ::fclose(fp_);
  }
    //把logline这一行信息添加到文件当中
  void append(const char* logline, const size_t len)
  {
    size_t n = write(logline, len);//这个write是一个内部的成员函数
    //计算剩余的字节数,len是要写入的，n是已经写入的
    size_t remain = len - n;
    while (remain > 0)//大于-则表示没有写完
    {//一直写直到写完为止
      size_t x = write(logline + n, remain);
      if (x == 0)
      {
        int err = ferror(fp_);
        if (err)//写入错误
        {
          fprintf(stderr, "LogFile::File::append() failed %s\n", strerror_tl(err));
        }
        break;
      }
      n += x;//更新已经写的个数
      remain = len - n; // remain -= x，更新剩余字节数
    }

    writtenBytes_ += len;//更新已经写的字节数
  }

  void flush()
  {//清空缓冲区
    ::fflush(fp_);
  }
   //返回已经写的字节数
  size_t writtenBytes() const { return writtenBytes_; }

 private:

  size_t write(const char* logline, size_t len)
  {
#undef fwrite_unlocked
//使用fwrite_unlocked方式写入效率会高一些
    return ::fwrite_unlocked(logline, 1, len, fp_);
  }

  FILE* fp_;//fp_为文件指针
  char buffer_[64*1024];//文件指针的缓冲区，64k
  size_t writtenBytes_;//已经写入的字节数
};

LogFile::LogFile(const string& basename,
                 size_t rollSize,
                 bool threadSafe,
                 int flushInterval)
  : basename_(basename),//日志文件的basename
    rollSize_(rollSize),//日志文件写到rollSize_这么大的容量时就换一个新的文件
    flushInterval_(flushInterval),//日志写入的间隔时间，默认是3秒钟
    count_(0),//计数器初始化为0
    mutex_(threadSafe ? new MutexLock : NULL),//如果是线程安全的则构造一个互斥锁
    //mutex_是个智能指针能够自动销毁
    startOfPeriod_(0),//开始记录日志时间(将会调整至0点时间)
    lastRoll_(0),//上一次滚动日志的时间
    lastFlush_(0)//上一次日志写入文件的时间
{
  assert(basename.find('/') == string::npos);//断言basename不能找到'/'
  rollFile();//滚动日志(第一次，产生一个文件)
}

LogFile::~LogFile()
{
}

void LogFile::append(const char* logline, int len)
{
  if (mutex_)//如果是线程安全的
  {
    MutexLockGuard lock(*mutex_);//先加锁
    append_unlocked(logline, len);//再添加
  }
  else//否则直接添加
  {
    append_unlocked(logline, len);
  }
}

void LogFile::flush()
{
  if (mutex_)
  {
    MutexLockGuard lock(*mutex_);
    file_->flush();
  }
  else
  {
    file_->flush();
  }
}
//日志滚动的条件有两种:满，到达第二天
void LogFile::append_unlocked(const char* logline, int len)
{//加入
  file_->append(logline, len);

  if (file_->writtenBytes() > rollSize_)//如果已经写入的字节数大于rollSize_
  {
    rollFile();//滚动日志
  }
  else
  {//否则查看计数值count是否超过kCheckTimeRoll_
    if (count_ > kCheckTimeRoll_)
    {
      count_ = 0;//计数值清零
      time_t now = ::time(NULL);//取当前时间
      time_t thisPeriod_ = now / kRollPerSeconds_ * kRollPerSeconds_;//把时间调整到当天的零点
      if (thisPeriod_ != startOfPeriod_)//如果不等，则应该就是第二天的零点
      {
        rollFile();//滚动日志
      }
      else if (now - lastFlush_ > flushInterval_)//时间差大于日志写入的间隔时间
      {
        lastFlush_ = now;
        file_->flush();
      }
    }
    else
    {
      ++count_;//计数值增加
    }
  }
}
//滚动日志
void LogFile::rollFile()
{
  time_t now = 0;
  string filename = getLogFileName(basename_, &now);//获取文件名，并且返回时间
  //这里除以kRollPerSeconds_又乘以kRollPerSeconds_表示对齐至kRollPerSeconds_的整数倍
  //即把时间调整到当天的零点
  time_t start = now / kRollPerSeconds_ * kRollPerSeconds_;

  if (now > lastRoll_)
  {//滚动日志
    lastRoll_ = now;
    lastFlush_ = now;
    startOfPeriod_ = start;
    file_.reset(new File(filename));//产生一个新的日志文件
  }
}
//获取文件名
string LogFile::getLogFileName(const string& basename, time_t* now)
{
  string filename;
  //string类对象filename预留这么多的空间，basename后面还要加内容，所以再加64
  filename.reserve(basename.size() + 64);
  filename = basename;

  char timebuf[32];
  char pidbuf[32];
  struct tm tm;
  *now = time(NULL);//获取当前时间
  //gmtime_r是线程安全的，gmtime不是线程安全的
  gmtime_r(now, &tm); // FIXME: localtime_r ?GMT时间也就是UTC时间，保存在tm中
  //把时间格式化放在缓冲区timebuf中
  strftime(timebuf, sizeof timebuf, ".%Y%m%d-%H%M%S.", &tm);
  //时间加入到filename中
  filename += timebuf;
  filename += ProcessInfo::hostname();//主机名称加入到filename中
  //获取进程号pid
  snprintf(pidbuf, sizeof pidbuf, ".%d", ProcessInfo::pid());
  //pid加入到filename中
  filename += pidbuf;
  //后缀名加入到filename中
  filename += ".log";
  //返回filename
  return filename;
}

LogFile.h

//日志滚动
#ifndef MUDUO_BASE_LOGFILE_H
#define MUDUO_BASE_LOGFILE_H

#include <muduo/base/Mutex.h>
#include <muduo/base/Types.h>

#include <boost/noncopyable.hpp>
#include <boost/scoped_ptr.hpp>

namespace muduo
{

class LogFile : boost::noncopyable
{
 public:
    //线程安全默认是true，日志写入的间隔时间是3秒钟
  LogFile(const string& basename,size_t rollSize,bool threadSafe = true,int flushInterval = 3);
  ~LogFile();
  //将长度为len的一行添加到日志当中
  void append(const char* logline, int len);
  //清空缓冲区
  void flush();

 private:
    //以不加锁的方式添加
  void append_unlocked(const char* logline, int len);
  //获取日志文件的名称
  static string getLogFileName(const string& basename, time_t* now);
  //滚动日志
  void rollFile();
  const string basename_;//日志文件的basename
  const size_t rollSize_;//日志文件写到rollSize_这么大的容量时就换一个新的文件
  const int flushInterval_;//日志写入的间隔时间

  int count_;//计数器，当达到kCheckTimeRoll_会去检测一下是否需要写入新文件

  boost::scoped_ptr<MutexLock> mutex_;//互斥量的智能指针
  time_t startOfPeriod_;//开始记录日志时间(将会调整至0点时间)
  time_t lastRoll_;//上一次滚动日志的时间
  time_t lastFlush_;//上一次日志写入文件的时间
  class File;//File嵌套类
  boost::scoped_ptr<File> file_;//File嵌套类的一个智能指针

  const static int kCheckTimeRoll_ = 1024;
  const static int kRollPerSeconds_ = 60*60*24;//一天的秒数
};

}
#endif  // MUDUO_BASE_LOGFILE_H

测试代码则是输出一系列的日志，进行日志滚动，代码如下：
LogFile_test.cc

//日志滚动测试程序
#include <muduo/base/LogFile.h>
#include <muduo/base/Logging.h>

boost::scoped_ptr<muduo::LogFile> g_logFile;

void outputFunc(const char* msg, int len)
{
  g_logFile->append(msg, len);
}

void flushFunc()
{
  g_logFile->flush();
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  char name[256];
  strncpy(name, argv[0], 256);
  //滚动日志的话肯定就是输出到文件了
  g_logFile.reset(new muduo::LogFile(::basename(name), 200*1000));
  muduo::Logger::setOutput(outputFunc);
  muduo::Logger::setFlush(flushFunc);

  muduo::string line = "1234567890 abcdefghijklmnopqrstuvwxyz ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ";

  for (int i = 0; i < 10000; ++i)
  {//输出日志
    LOG_INFO << line << i;

    usleep(1000);
  }
}

运行结果如下：

另一个文件测试日志的各种性能
Logging_test.cc

#include <muduo/base/Logging.h>
#include <muduo/base/LogFile.h>
#include <muduo/base/ThreadPool.h>

#include <stdio.h>

int g_total;
FILE* g_file;//文件指针
boost::scoped_ptr<muduo::LogFile> g_logFile;//智能指针

void dummyOutput(const char* msg, int len)
{
  g_total += len;//更新g_total
  if (g_file)//最开始g_file，g_logFile都是空的，不执行
  {
    fwrite(msg, 1, len, g_file);
  }
  else if (g_logFile)
  {
    g_logFile->append(msg, len);
  }
}

void bench(const char* type)
{
  muduo::Logger::setOutput(dummyOutput);//更改默认输出
  muduo::Timestamp start(muduo::Timestamp::now());//开始时间
  g_total = 0;

  int n = 1000*1000;//100w次
  const bool kLongLog = false;
  muduo::string empty = " ";
  muduo::string longStr(3000, 'X');//3000个X
  longStr += " ";
  for (int i = 0; i < n; ++i)
  {
    LOG_INFO << "Hello 0123456789" << " abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
             << (kLongLog ? longStr : empty)//kLongLog真，输出longStr，假输出empty
             << i;
  }
  muduo::Timestamp end(muduo::Timestamp::now());//截止时间
  double seconds = timeDifference(end, start);//计算时间差
  //打印到标准输出
  printf("%12s: %f seconds, %d bytes, %10.2f msg/s, %.2f MiB/s\n",
         type, seconds, g_total, n / seconds, g_total / seconds / (1024 * 1024));
}

void logInThread()
{//线程池当中的线程，更新日志
  LOG_INFO << "logInThread";
  usleep(1000);
}

int main()
{//获取父进程pid
  getppid(); // for ltrace and strace
 //建立线程池
  muduo::ThreadPool pool("pool");
 //线程池启动5个线程
  pool.start(5);
 //线程池添加5个任务
  pool.run(logInThread);
  pool.run(logInThread);
  pool.run(logInThread);
  pool.run(logInThread);
  pool.run(logInThread);
 //主线程输出日志
  LOG_TRACE << "trace";
  LOG_DEBUG << "debug";
  LOG_INFO << "Hello";
  LOG_WARN << "World";
  LOG_ERROR << "Error";
  LOG_INFO << sizeof(muduo::Logger);
  LOG_INFO << sizeof(muduo::LogStream);
  LOG_INFO << sizeof(muduo::Fmt);
  LOG_INFO << sizeof(muduo::LogStream::Buffer);
    //睡眠1秒钟
  sleep(1);
    //性能测试程序
  bench("nop");

  char buffer[64*1024];
  //空文件，测试数据写入到/dev/null中的性能
  g_file = fopen("/dev/null", "w");
  setbuffer(g_file, buffer, sizeof buffer);
  bench("/dev/null");
  fclose(g_file);
 //测试数据写入到/tmp/log中的性能
  g_file = fopen("/tmp/log", "w");
  setbuffer(g_file, buffer, sizeof buffer);
  bench("/tmp/log");
  fclose(g_file);

  g_file = NULL;
  //不是线程安全的
  g_logFile.reset(new muduo::LogFile("test_log_st", 500*1000*1000, false));
  bench("test_log_st");

  //线程安全的
  g_logFile.reset(new muduo::LogFile("test_log_mt", 500*1000*1000, true));
  bench("test_log_mt");
  g_logFile.reset();
}

运行结果如下：