写给开发者：记录日志的10个建议

尽管在写这篇博文的时候，我是在负责运维工作，不过本文主要是写给开发者的。

对我来说，明白如何记录日志和记录什么，是软件工程师必须明了的最艰巨的任务之一。之所以这么说，是因为这项任务与预测（divination）类似，你不知道当你要调试的时候需要些什么信息……我希望这10个建议能帮助你更好地在应用程序中记录日志，让运维工程师们受益。:)

1. 你不应自己写log

绝对不要，即便是用printf或者是自己写入到log文件，又或自己处理logrotate。请给你的运维同志们省省心，调用标准库或者系统API来完成它。

这样，你可以保证程序的运行与其他系统组件好好相处，把log写到正确的位置或者网络服务上，而不需要专门的系统配置。

假如你要使用系统API，也就是syslog(3)，学习好怎么用它。

如果你更喜欢用logging库，在Java里面你有很多选择，例如Log4j，JCL，slf4j和logback。我最喜欢用slf4j和logback的组合，因为它们特别给力，而且相对地容易配置(还允许使用JMX进行配置或者重载配置文件)。

slf4j最好的是你可以修改logging控制台的位置。如果你在编写一个库，这会变得非常重要，因为这可以让库的使用者使用自己的logging控制台而不需要修改你的库。

其他语言当然也有多种logging库，例如ruby的Log4r，stdlib logger，和几近完美的Jordan Sissel’s Ruby-cabin。

如果你想纠结CPU占用问题，那么你不用看这篇文章了。还有，不要把log语句放在紧内部循环体内，否则你永远看不出区别来。

2. 你应在适当级别上进行log

如果你遵循了上述第一点的做法，接下来你要对你程序中每一个log语句使用不同的log级别。其中最困难的一个任务是找出这个log应该是什么级别

以下是我的一些建议:

TRACE level: 如果使用在生产环境中，这是一个代码异味(code smell)。它可以用于开发过程中追踪bug，但不要提交到你的版本控制系统
DEBUG level: 把一切东西都记录在这里。这在debug过程中最常用到。我主张在进入生产阶段前减少debug语句的数量，只留下最有意义的部分，在调试(troubleshooting)的时候激活。
INFO level: 把用户行为(user-driven)和系统的特定行为(例如计划任务…)
NOTICE level: 这是生产环境中使用的级别。把一切不认为是错误的，可以记录的事件都log起来
WARN level: 记录在这个级别的事件都有可能成为一个error。例如，一次调用数据库使用的时间超过了预设时间，或者内存缓存即将到达容量上限。这可以让你适当地发出警报，或者在调试时更好地理解系统在failure之前做了些什么
ERROR level: 把每一个错误条件都记录在这。例如API调用返回了错误，或是内部错误条件
FATAL level: 末日来了。它极少被用到，在实际程序中也不应该出现多少。在这个级别上进行log意味着程序要结束了。例如一个网络守护进程无法bind到socket上，那么它唯一能做的就只有log到这里，然后退出运行。

记住，在你的程序中，默认的运行级别是高度可变的。例如我通常用INFO运行我的服务端代码，但是我的桌面程序用的是DEBUG。这是因为你很难在一台你没有接入权限的机器上进行调试，但你在做用户服务时，比起教他们怎么修改log level再把生成的log发给你，我的做法可以让你轻松得多。当然你可以有其他的做法:)

3. honor the log category

我在第一点中提到的大部分logging库允许指定一个logging类别。它可以分类log信息，并基于logging框架的配置，在最后以某一形式进行log或是不进行。

通常，Java开发者在log语句处使用完整，合格的类名作为类别名。如果你的程序遵循单一职责原则(Single responsibility principle，原文有误)，这种模式还不错。

在Java的logging库中，Log类别是按等级划分的，例如在com.daysofwonder.ranking.ELORankingComputation会匹配到顶级的com.daysofwonder.ranking。这可以让运营工程师配置一个对此类别下指定的所有ranking子系统作用的logging。如果需要的话，还可以同时生成子类别的logging配置。

拓展开来，我们讲解一下特定情况下的调试。假设你在做一个应答用户请求的服务端软件(如REST API)。它正在对my.service.api.<apitoken>进行log(其中apitoken用于识别用户)。那么你可以选择对my.service.api类别进行log，记录所有的api，或是对某违规API用户的my.service.api.<bad-user-api-token>进行log。当然这需要系统允许你在运行中修改logging配置。

4. 你应该写有意义的log

这可能是最重要的建议了。没有什么比你深刻理解程序内部，却写出含糊的log更糟了。

在你写日志信息之前，总要提醒自己，有突发事件的时候，你唯一拥有的只有来自log文件，你必须从中明白发生了什么。这可能就是被开除和升职之间的微妙的差距。

当开发者写log的时候，它(log语句)是直接写在代码环境中的，在各种条件中我们应该写入基于当前环境的信息。不幸的是，在log文件中并没有这些环境，这可能导致这些信息无法被理解。

解决这个情况(在写warn和error level时尤为重要)的一个方法是，添加辅助信息到log信息中，如果做不到，那么改为把这个操作的作用写下。

还有，不要让一个log信息的内容基于上一个。这是因为前面的信息可能由于(与当前信息)处于不同的类别或者level而没被写入。更坏的情况是，它因多线程或异步操作，在另一个地方(或是以另一方式)出现。

5. 日志信息应该用英语

这个建议可能有点奇怪，尤其是对法国佬(French guy)来说。我还是认为英语远比法语更简炼，更适应技术语言。如果一个信息里面包含超过50%的英语单词，你有什么理由去用法语写log呢

把英法之争丢一边，下面是这个建议背后的原因：

英语意味着你的log是用ASCII编码的。这非常重要，因为你不会真正知道log信息会发生什么，或是它被归档前经过何种软件层和介质。如果你的信息里面使用了特殊字符集，乃至UTF-8，它可能并不会被正确地显示(render)，更糟的是，它可能在传输过程中被损坏，变得不可读。不过这还有个问题，log用户输入时，可能有各种字符集或者编码。
如果你的程序被大多数人使用，而你又没有足够的资源做国际化，英语会成为你的不二之选。如果你有国际化，那么让界面与终端用户更亲近(closer)(这通常不会是你的log)
如果你国际化了你的log(例如所有的warning和error level信息)，给他们一个特定的有意义的错误码。这样，用户做与语言无关的搜索，找到相关信息。这种良好的模式已经在虚拟内存(VMS)操作系统中应用了很久，而我必须承认它非常有用。如果你曾经设计过这种模式，你还可以试试这种模式: APP-S-CODE 或者 APP-S-SUB-CODE，它们分别代表:
APP: 应用程序的3字缩写
S: 严重程度的1字缩写(例如D代表debug，I代表info)
SUB: 这个code所从属的应用程序的子部分
CODE: 一个数字代号，指定这个问题中的错误

6. 你应该给log带上上下文

没有什么比这样的log信息更糟的了