玩转ASP.NET Core中的日志组件

简介

日志组件,作为程序员使用频率最高的组件,给程序员开发调试程序提供了必要的信息。ASP.NET Core中内置了一个通用日志接口ILogger,并实现了多种内置的日志提供器,例如

  • Console
  • Debug
  • EventSource
  • EventLog
  • TraceSource
  • Azure App Service

除了内置的日志提供器,ASP.NET Core还支持了多种第三方日志工具,例如

开发人员在ASP.Net Core中可以*指定日志提供器,并将日志发送到指定的位置。

本篇博文中,我们将由浅入深的介绍ASP.Net Core中通用日志接口,最后我们将实现一些自定义的日志提供器(Log Provider)。

使用系统提供的内置日志提供器

日志级别(Log Level)

ASP.NET Core中提供了6种日志级别,分别是Trace, Debug, Information, Warning, Error, Critical。以下是他们的具体使用场景

日志级别 常用场景
Trace 记录一些对程序员调试问题有帮助的信息,
其中可能包含一些敏感信息, 所以应该避免在
生产环境中启用Trace日志
Debug 记录一些在开发和调试阶段有用的短时变
量(Short-term usefulness), 所以除非为了临时排除生产环境的
故障,开发人员应该尽量避免在生产环境中启用Debug日志
Information 记录应用程序的一些流程, 例如,记录当前api请求的url
Warning 记录应用程序中发生的不正常或者未预期的事件信息。
这些信息中可能包含错误消息或者错误产生的条件, 例如, 文件未找到
Error 记录应用程序中某个操作产生的错误和异常信息。
Critical 记录一些需要立刻修复的问题。例如数据丢失,磁盘空间不足。

如何创建日志

为了创建一个日志,我们首先需要通过依赖注入获取一个实现ILogger<日志类别>的泛型接口对象。

已以下代码为例, 在ValuesController的构造函数中,我们注入了一个ILogger的日志记录器

    [Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class ValuesController : ControllerBase
{
private readonly ILogger<ValuesController> _logger = null; public ValuesController(ILogger<ValuesController> logger)
{
_logger = logger;
} // GET api/values
[HttpGet]
public ActionResult<IEnumerable<string>> Get()
{
_logger.LogInformation("[Test Log]Getting items.");
return new string[] { "value1", "value2" };
} }

然后我们使用ILogger接口提供的LogInformation方法添加了一个Information类型日志"[Test Log]Getting items"。

注:ILogger为了提供了6个可用的输出日志方法,分别对应了6个不同的日志级别

  • LogTrace
  • LogDebug
  • LogInformation
  • LogWarning
  • LogError
  • LogCritical!

下面我们使用Kestral服务器启动项目

玩转ASP.NET Core中的日志组件

项目产生的日志如下,我们手动输出的日志出现在控制台中。

玩转ASP.NET Core中的日志组件

日志配置

可能针对以上的代码,有些同学可能有疑问,我们没有在Startup.cs中注入任何日志提供器,但是日志却正常产生了。这是由于Program.cs中默认使用WebHost.CreateDefaultBuilder方法添加了2个日志提供器。

默认日志提供器

当创建一个新的ASP.NET Core WebApi项目,我们通常在Program.cs中看到以下代码。

    public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
CreateWebHostBuilder(args).Build().Run();
} public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
.UseStartup<Startup>();
}

下面我们看一下WebHost.CreateDefaultBuilder的源代码

    public static IWebHostBuilder CreateDefaultBuilder(string[] args)
{
var builder = new WebHostBuilder()
.UseKestrel()
.UseContentRoot(Directory.GetCurrentDirectory())
.ConfigureAppConfiguration((hostingContext, config) =>
{
var env = hostingContext.HostingEnvironment; config.AddJsonFile("appsettings.json", optional: true, reloadOnChange: true)
.AddJsonFile($"appsettings.{env.EnvironmentName}.json", optional: true, reloadOnChange: true); if (env.IsDevelopment())
{
var appAssembly = Assembly.Load(new AssemblyName(env.ApplicationName));
if (appAssembly != null)
{
config.AddUserSecrets(appAssembly, optional: true);
}
} config.AddEnvironmentVariables(); if (args != null)
{
config.AddCommandLine(args);
}
})
.ConfigureLogging((hostingContext, logging) =>
{
logging.UseConfiguration(hostingContext.Configuration.GetSection("Logging"));
logging.AddConsole();
logging.AddDebug();
})
.UseIISIntegration()
.UseDefaultServiceProvider((context, options) =>
{
options.ValidateScopes = context.HostingEnvironment.IsDevelopment();
})
.ConfigureServices(services =>
{
services.AddTransient<IConfigureOptions<KestrelServerOptions>, KestrelServerOptionsSetup>();
}); return builder;
}

你会发现代码中通过logging.AddConsolelogging.AddDebug默认配置了Console和Debug类型的日志提供器,这也就是为什么我们没有注入任何日志提供器,日志却能正常产生了。

手动添加日志提供器

看了以上代码后,你应该可以也清楚了如何自己添加其他内置的日志提供器。我们只需要在Program.cs中使用ConfigureLogging方法就可以配置我们需要的日志提供器了。

例:

    public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
CreateWebHostBuilder(args).Build().Run();
} public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
.ConfigureLogging((hostingContext, logging) =>
{
logging.AddConsole();
logging.AddDebug();
logging.AddEventSourceLogger();
})
.UseStartup<Startup>();
}

除了在Program.cs添加日志提供器之外,我们还可以在Startup.cs中添加日志提供器。

在Startup.cs中,我们可以为Configure方法添加第三个参数ILoggerFactory loggerFactory, 并使用该参数添加日志提供器。

例:

    public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, ILoggerFactory loggerFactory)
{
if (env.IsDevelopment())
{
app.UseDeveloperExceptionPage();
} loggerFactory.AddConsole();
loggerFactory.AddDebug(); app.UseMvc();
}

配置文件及日志级别过滤

ASP.NET Core默认会从appSetting.json中的Logging属性读取日志的配置(当然你也可以从其他文件中读取配置),这里设置了不同的日志提供器产生的最低的日志级别,配置样例如下。

{
"Logging": {
"Debug": {
"LogLevel": {
"Default": "Information"
}
},
"Console": {
"LogLevel": {
"Microsoft.AspNetCore.Mvc.Razor.Internal": "Warning",
"Microsoft.AspNetCore.Mvc.Razor.Razor": "Debug",
"Microsoft.AspNetCore.Mvc.Razor": "Error",
"Default": "Trace"
}
},
"LogLevel": {
"Default": "Debug"
}
}
}

以上代码中的Debug表示Debug日志提供器, Console表示Console日志提供器, 最后一个LogLevel表示其他日志提供器通用。

Debug中的Default设置为Information, 即Debug中产生的日志最低级别是Information, 低于Information级别的日志不会输出。Console中的配置同理。

自定义日志组件

在学习了以上基础知识之后,我们应该对内置的日志提供器有了简单的认识。下面我们尝试自定义2个日志提供器。

在ASP.NET Core中,我们可以通过实现ILogger, ILoggerProvider2个接口来创建我们自己的日志提供器。

编写一个自定义样式的控制台日志组件

这里我们希望添加一个在控制台中输出的日志,但是和内置Console类型日志的区别是我们为不同的日志类型设置了不同的颜色。

首先我们创建一个新的Api项目ColoredConsoleLoggerSample

玩转ASP.NET Core中的日志组件

然后我们创建一个针对不同日志级别的字体颜色配置类ColoredConsoleLoggerConfiguration, 代码如下

    public class ColoredConsoleLoggerConfiguration
{
public LogLevel LogLevel { get; set; } = LogLevel.Warning;
public ConsoleColor Color { get; set; } = ConsoleColor.Yellow;
}

这个类中定义了针对不同日志类型设置不同的字体颜色。

然后我们创建一个日志类ColoredConsoleLogger, 它实现了ILogger接口,代码如下

    public class ColoredConsoleLogger : ILogger
{
private readonly string _name;
private readonly ColoredConsoleLoggerConfiguration _config; public ColoredConsoleLogger(string name, ColoredConsoleLoggerConfiguration config)
{
_name = name;
_config = config;
} public IDisposable BeginScope<TState>(TState state)
{
return null;
} public bool IsEnabled(LogLevel logLevel)
{
return logLevel == _config.LogLevel;
} public void Log<TState>(LogLevel logLevel, EventId eventId, TState state, Exception exception, Func<TState, Exception, string> formatter)
{
if (!IsEnabled(logLevel))
{
return;
} var color = Console.ForegroundColor;
Console.ForegroundColor = _config.Color;
Console.WriteLine($"{logLevel.ToString()} - {_name} - {formatter(state, exception)}");
Console.ForegroundColor = color;
}
}

代码解释

  • ColoredConsoleLogger仅针对一种日志级别
  • 只要当前产生的日志级别和ColoredConsoleLogger中定义的日志级别一样时,日志才会输出,这里我们是用IsEnable方法判断的
  • Log是ILogger接口中定义的方法,我们就是在这个方法中输出日志的
  • 这里我们在输入日志前记录下了当前控制台的原始字体颜色, 当输出日志完成之后,我们将字体颜色恢复成了原来的颜色

然后我们添加一个Logger提供器类ColoredConsoleLoggerProvider,代码如下

    public class ColoredConsoleLoggerProvider : ILoggerProvider
{
private readonly ColoredConsoleLoggerConfiguration _config; public ColoredConsoleLoggerProvider(ColoredConsoleLoggerConfiguration config)
{
_config = config;
} public ILogger CreateLogger(string categoryName)
{
return new ColoredConsoleLogger(categoryName, _config);
} public void Dispose()
{ }
}

代码解释

  • ColoredConsoleLoggerProvider仅针对一种日志级别
  • CreateLoggerILoggerProvider接口中定义的方法,它是用来返回一个日志生成器的

最后我们修改Startup.cs中的Configure方法, 代码如下

    public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, ILoggerFactory loggerFactory)
{
if (env.IsDevelopment())
{
app.UseDeveloperExceptionPage();
} loggerFactory.AddProvider(new ColoredConsoleLoggerProvider(new ColoredConsoleLoggerConfiguration
{
LogLevel = LogLevel.Information,
Color = ConsoleColor.Blue
}));
loggerFactory.AddProvider(new ColoredConsoleLoggerProvider(new ColoredConsoleLoggerConfiguration
{
LogLevel = LogLevel.Debug,
Color = ConsoleColor.Gray
})); app.UseMvc();
}

这里我们添加了2个日志日志提供器,分别是针对Information级别日志和Debug级别日志的

最终效果

玩转ASP.NET Core中的日志组件

我们的日志根据我们预设的字体颜色正确的显示了出来

编写一个与SignalR集成的实时日志组件

下面我们再来自定义一个与SignalR集成的日志提供器,我们希望产生的日志通过一个SignalR服务器推送到一个网页中。

首先我们创建一个ASP.NET Core WebApi项目,命名为SignalrServer, 创建之后,我们右键项目属性,修改App Url为http://localhost:5000

玩转ASP.NET Core中的日志组件

然后我们创建一个LogHub类,它集成自Hub类,代码如下

    public class LogHub : Hub
{
public async Task WriteLog(Log log)
{
await Clients.All.SendAsync("showLog", log);
}
} public class Log
{
public LogLevel Level { get; set; } public string Content { get; set; }
}

代码解释

  • 这里我们创建了一个写日志的方法,它会把日志推送到所有连接到SignalR服务器的客户端,并调用客户端的showLog方法来展示推送的日志信息。

然后我们修改Startup.cs文件,代码如下

    public class Startup
{
public Startup(IConfiguration configuration)
{
Configuration = configuration;
} public IConfiguration Configuration { get; } // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddCors();
services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1); services.AddSignalR();
} // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
if (env.IsDevelopment())
{
app.UseDeveloperExceptionPage();
}
app.UseCors(p => p.AllowAnyOrigin().AllowAnyMethod().AllowAnyHeader().AllowCredentials());
app.UseSignalR(routes =>
{
routes.MapHub<LogHub>("/logHub");
}); app.UseMvc();
}
}

代码解释

  • 我们通过service.AddSignalR注册了SignalR服务
  • 我们通过app.UserSignalR方法注册一个logHub
  • 这里我们启用了CORS, 因为需要提供跨域访问

然后我们创建一个另外一个ASP.NET Core WebApi项目, SignalRLoggerSample

玩转ASP.NET Core中的日志组件

项目创建成功之后,我们右键点击项目属性,并设置App URL为http://localhost:5001

玩转ASP.NET Core中的日志组件

然后我们使用Package Console Manager, 安装Microsoft.AspNetCore.SignalR.Client

PM> install-package Microsoft.AspNetCore.SignalR.Client

为了创建一个SignalR日志提供器, 我们分别创建一个SignalRLogger类和一个SignalRLoggerProvider类, 代码如下

SignalRLogger.cs

    public class SignalRLogger : ILogger
{
HubConnection connection; public SignalRLogger()
{
connection = new HubConnectionBuilder()
.WithUrl("http://localhost:5000/LogHub")
.Build();
} public IDisposable BeginScope<TState>(TState state)
{
return null;
} public bool IsEnabled(LogLevel logLevel)
{
return true;
} public void Log<TState>(LogLevel logLevel, EventId eventId, TState state, Exception exception, Func<TState, Exception, string> formatter)
{
if (!IsEnabled(logLevel))
{
return;
} connection.StartAsync().Wait();
var task = connection.SendAsync("writeLog", new { Level = logLevel, Content = formatter(state, exception) });
task.Wait();
}
}

SignalRLoggerProvider.cs

    public class SignalRLoggerProvider : ILoggerProvider
{
public SignalRLoggerProvider()
{
} public ILogger CreateLogger(string categoryName)
{
return new SignalRLogger();
} public void Dispose()
{ }
}

代码解释

  • 这里使用HubConnectionBuilder创建了一个SignalR连接
  • 连接启动成功之后,我们使用connection.SendAsync方法,将当前产生的日志信息发送到SignalR服务器

添加完成之后,我们在wwwroot文件夹中创建一个index.html, 在其中引入jquery和signalr的js库,并指定连接的signalR服务器是http://localhost:5000/logHub

index.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title></title>
<script src="jquery-1.10.2.min.js"></script>
<script src="signalr.min.js"></script>
</head>
<body>
<h1>Logs</h1>
<div id="content" style="border:1px solid #0094ff"> </div>
<script type="text/javascript">
var levels = [
{ level: 0, name: 'Trace', backgroundColor: 'gray' },
{ level: 1, name: 'Debug', backgroundColor: 'green' },
{ level: 2, name: 'Information', backgroundColor: 'blue' },
{ level: 3, name: 'Warning', backgroundColor: 'yellow' },
{ level: 4, name: 'Error', backgroundColor: 'orange' },
{ level: 5, name: 'Critical', backgroundColor: 'red' },
]; function getLevelName(level) {
return levels.find(function (o) {
return o.level == level;
}).name;
} function getLevelColor(level) {
return levels.find(function (o) {
return o.level == level;
}).backgroundColor;
} var connection = new signalR.HubConnectionBuilder().withUrl("http://localhost:5000/logHub").build(); connection.on("showLog", function (message) {
var div = "<div style='background-color:" + getLevelColor(message.level)+"'>[" + getLevelName(message.level) + "]:" + message.content + "</div>";
$("#content").append(div);
}); connection.start().catch(function (err) {
return console.error(err.toString());
});
</script>
</body>
</html>

然后我们修改ValuesController文件,代码如下

    [Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class ValuesController : ControllerBase
{
private ILogger<ValuesController> _logger = null; public ValuesController(ILogger<ValuesController> logger)
{
_logger = logger;
} // GET api/values
[HttpGet]
public ActionResult<IEnumerable<string>> Get()
{
_logger.LogTrace("User call the /api/values api");
_logger.LogDebug("User call the /api/values api");
_logger.LogInformation("User call the /api/values api");
_logger.LogWarning("User call the /api/values api");
_logger.LogError("User call the /api/values api");
_logger.LogCritical("User call the /api/values api");
return new string[] { "value1", "value2" };
}
}

代码解释

  • 我们创建了一个ValueController类的日志
  • 当用户请求/api/values时,我们输出了6个不同级别的日志

最后我们修改Startup.cs中的Configure方法,使用我们之前介绍的方法,将SignalRLoggerProvider添加到管道中

    public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, ILoggerFactory loggerFactory)
{
if (env.IsDevelopment())
{
app.UseDeveloperExceptionPage();
}
app.UseStaticFiles(); loggerFactory.AddProvider(new SignalRLoggerProvider()); app.UseMvc(); }

最终效果

最后我们按照顺序,先启动SignalRServer, 再启动SignalRLoggerSample, 效果如下

玩转ASP.NET Core中的日志组件

本篇源代码

参考文献

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