http服务器之日志系统

一、单例模式

日志系统采用了单例模式，单例模式保证一个类只有一个实例，同时提供了一个可供全局访问该实例的静态方法，该实例可以被程序的所有模块共享。

实现方法：通过一个类静态成员返回局部静态实例，可供全局访问。同时私有化类的构造函数、析构函数。防止外界创建单例类的对象。

class Log { public: static Log* get_instance() { static Log instance; return &instance; } private: Log(); ~Log(); };

二、日志系统的初始化

主要包括判断同步日志/异步日志、初始化日志类的成员变量（日志的缓冲区申请内存、日志最大行数、日志的日期等）、创建日志文件（日志文件名是根据日期命名的） 如果是异步方式写入，在初始化时开辟一条日志线程，在该线程中向日志文件写入信息。

三、日志的写入

1、首先传入的参数确定日志的具体类型

目前定义有4种类型，debug，info，warn，errno。

2、获取写入日志的具体时间

3、判断是否需要新建日志文件

日志系统做到按天分类，或者单个日志文件超过最大行数也需要新建日志文件。 所以 1、当前日期与当前日志不在同一天时需要新建日志文件， 2、或者当天日志写入的行数是单个日志文件最大行数的倍数时，需要新建日志文件

4、格式化日志信息

日志信息按照规定的格式写入日志文件 年-月-日 时-分-秒.微秒 日志类型 真正的信息

2020-06-29 18:01:42.399499 [info]: send data to the client(192.168.43.1)

5、及时刷新缓冲区

int fflush(FILE *stream)

每次向日志文件写入信息时，都可以调用该函数，及时的刷新读写缓冲区。

实际上调用printf()等时都是先将数据写到缓冲区当中，当遇到\n等换行符号时才会刷新缓冲区写入到具体的流stream中。如果上一次写入的信息还在缓冲区中，下一次又写入到缓冲区的数据可能会覆盖上一次的数据，造成错误。fflush()方法可以及时的刷新缓冲区。

例子：

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<sys/types.h> int main() { int i = 0; for(i = 0;i < 10;i ++) { printf("%d",i); sleep(1); } return 0; }

0123456789会一次性打印出来，而不是一个个的打印，说明确实是先输出到缓冲区当中了。

四、异步日志系统

1、生产者消费者模型

该异步日志系统使用了经典的生产者消费者并发模型，生产者消费者共享了一个队列。 服务器的主线程和各个工作线程向该队列写入具体的信息，是为生产者； 单独开辟的一条线程会从队列中取出信息，写入到日志文件中。是为消费者。

五、调试出现的问题

1、及时刷新缓冲区

异步写入时一定要在线程函数中每次写入之后调用fflush(FILE* stream)刷新缓冲区，否则会出现日志信息不能及时写入文件的情况。

void* Log::async_write_log() { string log_str; //从阻塞队列中取出一个日志string，写入文件 while(m_log_queue->pop(log_str)) { m_mutex.lock(); fputs(log_str.c_str(),m_fp); fflush(m_fp);// m_mutex.unlock(); } }

2、避免死锁

日志类中多次用到互斥锁，容易出现在一个线程中对一个已经加锁的互斥锁再次加锁，出现死锁，此时会一直阻塞下去。