grpc 日志请求参数

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浪人小风光 2024-11-02 08:07:39

文章标签 grpc 日志请求参数 rpc 分布式单例模式 #include 文章分类 云原生云计算

01 背景

（1）由于RPC服务器端采用了epoll＋多线程技术，并发处理来自客户端的请求，所以有可能造成多线程同时写日志信息

（2）因此设计了一个线程安全的消息队列（主要采用了互斥锁和条件变量），写日志的时候会先将日志信息放到消息队列中去，再有专门的写日志进程读取消息队列中的日志，写入文件中。

（3）最后，设计了日志模块设计成为了单例模式。

02 日志框架设计

异步缓冲日志队列

grpc 日志请求参数_rpc

03 单例模式设计

单例模式就是一个类只允许创建出一个实例对象。

单例模式的好处主要有两个：

(1) 可以用来解决资源冲突，比如日志模块，假设两个对象同时写入日志文件或者对共享变量执行修改，就会出现相互覆盖的情况，而单例模式只会产生一个对象，这个对象统一访问共享资源或者竞争资源，可以避免相互覆盖的情况

(2)第二表示全局唯一类，有些数据在系统中只应该保留一份，所以应该设计为单例模式，比如配置文件、全局ID生成器

饿汉式单例模式

一开始就加载了实例

#include <iostream>

using namespace std;
//饿汉式单例模式
class Singleton {
public:
    static Singleton* Getinstance() {
        static Singleton instance;
        return &instance;
    }
private:
    Singleton() {
        cout << "Singleton mode" << endl;
    }
};

int main() {
    Singleton* test1 = Singleton::Getinstance();
    Singleton* test2 = Singleton::Getinstance();
    system("pause");
    return 0;
}

grpc 日志请求参数_单例模式_02

这种写法在C++98中不是线程安全的，但是在C++11起是线程安全的，因为静态的局部变量在调用的时候分配到静态存储区，所以在编译的时候没有分配。

静态局部对象：
在程序执行到该对象的定义处时，创建对象并调用相应的构造函数！
如果在定义对象时没有提供初始指，则会暗中调用默认构造函数，如果没有默认构造函数，则自动初始化为0。
如果在定义对象时提供了初始值，则会暗中调用类型匹配的带参的构造函数（包括拷贝构造函数），如果没有定义这样的构造函数，编译器可能报错！
直到main（）结束后才会调用析构函数！

懒汉式单例模式

#include <iostream>

using namespace std;

//懒汉式单例模式
class Singleton {
public:
    static Singleton* Getinstance() {
        if (instance == nullptr) {
            instance = new Singleton;
        }
        return instance;
    }
private:
    Singleton() {
        cout << "Singleton mode" << endl;
    }
    static Singleton* instance;
};

Singleton* Singleton::instance = nullptr;  // 这一步很重要！！！！

int main() {
    Singleton* test1 = Singleton::Getinstance();
    Singleton* test2 = Singleton::Getinstance();
    system("pause");
    return 0;
}
#endif

特点是延迟加载当函数被首次访问的时候才加载

线程安全的懒汉式单例模式

#include <iostream>
#include <mutex>

using namespace std;

//线程安全懒汉式单例模式
class Singleton {
public:
    static Singleton* Getinstance() {
        if (instance == nullptr) {
            lock_guard<mutex> lc(mtx);
            instance = new Singleton;
        }
        return instance;
    }
private:
    Singleton() {
        cout << "Singleton mode" << endl;
    }
    static Singleton* instance;
    static mutex mtx;
};

mutex Singleton::mtx;
Singleton* Singleton::instance;

int main() {
    Singleton* test1 = Singleton::Getinstance();
    Singleton* test2 = Singleton::Getinstance();
    system("pause");
    return 0;
}

grpc 日志请求参数_分布式_03

04 日志模块源码解析

（1）线程安全的队列借助mutex和cv实现了queue

（2）日志模块本身设计为（饿汉式）单例模式

（3）最后，主要实现了两部分功能一个是rpc服务端worker线程向队列中写入数据主要利用push接口 log函数实现然后是加入写日志线程向日志文件中写队列的数据主要利用pop接口（设置分离线程）

lockqueue.h

（1）首先需要封装一个日志队列的自定义的push和pop的api接口，通过mutex和conditional_variable来保证线程安全。

（2）他的原理类似一个生产者消费者模型，队列push函数处理的是rpc服务器端的多个worker线程向队列里写数据，写之前加上一把互斥锁，然后push数据，结束以后notify阻塞等待写日志线程向磁盘写数据。

（3）pop接口首先会检测队列是否为空为空代表没有数据就会进入阻塞wait状态然后释放锁，有数据来了返回数据。

#pragma once
#include <queue>
#include <thread>
#include <mutex>    // pthread_mutex_t  线程互斥
#include <condition_variable>   // pthread_condition_t   线程通信


// 模板代码  不能写在cc文件中
// 异步写日志的日志队列
template<typename T> 
class LockQueue {
public:
    //muduo 提供的 多个worker线程都会写日志queue
    void Push(const T &data) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);  // 获得互斥锁
        m_queue.push(data);
        m_condvariable.notify_one();  // 唤醒wait线程
    }
    // 出右括号释放锁

    // 一个线程 在读日志queue，写日志文件
    T Pop() {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
        while (m_queue.empty()) {
            // 日志队列为空， 线程进入wait状态
            m_condvariable.wait(lock);  // 进入wait等待状态  释放锁
        }

        T data = m_queue.front();
        m_queue.pop();
        return data;
    }
private:
    std::queue<T> m_queue;
    std::mutex m_mutex;
    std::condition_variable m_condvariable;
};

logger.h

#pragma once
#include "lockqueue.h"
#include <string>

enum LogLevel {
    INFO,   // 普通信息
    ERROR,  // 错误信息
};

//mprpc框架提供的日志系统

class Logger {
public:
    //获取日志的单例
    static Logger& GetInstance();
    //设置日志级别
    void SetLogLevel(LogLevel level);
    //写日志
    void Log(std::string msg);
private:
    int m_loglevel;  // 记录日志级别
    LockQueue<std::string> m_lckQue; // 日志缓冲队列

    Logger(); //  设置为单例模式  
    Logger(const Logger&) = delete;  // 防止通过拷贝构造生成新对象
    Logger(Logger&&) = delete;
};

//定义宏    可变参 LOG_INFO("xxx %d %s", 20, "xxx")
#define LOG_INFO(logmsgformat, ...) \
    do \
    {  \
        Logger &logger = Logger::GetInstance(); \
        logger.SetLogLevel(INFO); \
        char c[1024] = {0}; \
        snprintf(c, 1024, logmsgformat, ##__VA_ARGS__); \
        logger.Log(c); \
    } while (0)


#define LOG_ERR(logmsgformat, ...) \
    do \
    {  \
        Logger &logger = Logger::GetInstance(); \
        logger.SetLogLevel(ERROR); \
        char c[1024] = {0}; \
        snprintf(c, 1024, logmsgformat, ##__VA_ARGS__); \
        logger.Log(c); \
    } while (0)

logger.cc

#include "logger.h"
#include "time.h"
#include <iostream>

Logger& Logger::GetInstance() {
    static Logger logger;
    return logger;
}

Logger::Logger() {
    // 启动专门的写日志进程
    std::thread writeLogTask([&]() {
        for (;;) {
            // 获取当天的日期， 然后取日志信息， 写入相应的日志文件当中 a+
            time_t now = time(nullptr);
            tm *nowtm = localtime(&now);

            char file_name[128];
            sprintf(file_name, "%d-%d-%d-log.txt", nowtm->tm_year + 1900, nowtm->tm_mon + 1, nowtm->tm_mday);

            FILE *pf = fopen(file_name, "a+");

            if (pf == nullptr) {
                std::cout << "logger file : "<< file_name << "open error!" << std::endl;
                exit(EXIT_FAILURE);
            }

            std::string msg = m_lckQue.Pop();  // 从异步日志队列中读数据

            char time_buf[128] = {0};
            sprintf(time_buf, "%d:%d:%d => [%s] ", nowtm->tm_hour, nowtm->tm_min, nowtm->tm_sec, (m_loglevel == INFO ? "info" : "error"));
            msg.insert(0, time_buf);
            msg.append("\n");

            fputs(msg.c_str(), pf);
            fclose(pf);
        }
    });
    // 设置分离线程，守护线程
    writeLogTask.detach();
}

//设置日志级别
void Logger::SetLogLevel(LogLevel level) {
    m_loglevel = level;
}


// 写日志, 把日志信息写入lockqueue缓冲区中
void Logger::Log(std::string msg) {
    //
    m_lckQue.Push(msg);   // 从worker线程中把数据写入queue
}

05 宏的写法

//定义宏    可变参 LOG_INFO("xxx %d %s", 20, "xxx")
#define LOG_INFO(logmsgformat, ...) \
    do \
    {  \
        Logger &logger = Logger::GetInstance(); \
        logger.SetLogLevel(INFO); \
        char c[1024] = {0}; \
        snprintf(c, 1024, logmsgformat, ##__VA_ARGS__); \
        logger.Log(c); \
    } while (0)

反斜杠\表示继续符本行与下一行连接起来

_VA_ARGS_的用法

自定义打印时，用到可变参数，用...即可表示可变参数，如下：

#include <stdio.h>

#define LOG1(...)               printf(__VA_ARGS__)//...表示可变参数，__VA_ARGS__就是将...的值复制到这里
int main(int argc, char** argv)
{
    char *str = "test __VA_ARGS__";
    int num = 10086;
    LOG1("this is test __VA_ARGS__\r\n");
    LOG1("this is test __VA_ARGS__:%s, %d\r\n", str, num);

    return 0;
}

打印结果如下：

this is test __VA_ARGS__
this is test __VA_ARGS__:test __VA_ARGS__, 10086

VA_ARGS__就是将…的值复制到这里

int main(int argc, char** argv)
 {
 char *str = “test VA_ARGS”;
 int num = 10086;
 LOG1(“this is test VA_ARGS\r\n”);
 LOG1(“this is test VA_ARGS:%s, %d\r\n”, str, num);return 0;}

打印结果如下：

```cpp
this is test __VA_ARGS__
this is test __VA_ARGS__:test __VA_ARGS__, 10086

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