Qt+QtWebApp开发笔记（二）：http服务器日志系统介绍、添加日志系统至Demo测试

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Qt开发专栏：三方库开发技术

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前言

  上一篇使用QtWebApp的基于Qt的轻量级http服务器实现了一个静态网页返回的Demo，网页服务器很重要的就是日志，因为在服务器类上并没有直接返回，所以，本篇先把日志加上。

Demo

下载地址

  链接：https://pan.baidu.com/s/1BPVRLS07qk-WPi-txERKbg?pwd=1234

日志系统

生产环境需要查看旧的日志消息，例如两天前的日志消息。

  可以简单地将输出重定向到一个文件（MyFirstWebApp>logfile.txt），但这有两个问题：

• 在许多系统上，输出重定向有些慢。
• 日志文件将变得无限大，如果不短时间停止web服务器，就无法防止这种情况发生。

  因此，最好让web服务器自己将所有消息写入文件。这就是记录器模块的作用。
  要将日志模块的源代码包括到项目中，请在项目文件中添加一行：

include(../QtWebApp/QtWebApp/logging/logging.pri)

  这个而模块也是QtWebApp的logging模块，如下：
  
  然后在程序的*.ini文件中添加另一个部分：

[logging]
minLevel=WARNING
bufferSize=100
fileName=../logs/webapp1.log
maxSize=1000000
maxBackups=2
timestampFormat=dd.MM.yyyy hh:mm:ss.zzz
msgFormat={timestamp} {typeNr} {type} {thread} {msg}

  日志级别有：DEBUG（别名ALL）、INFO、WARN或WARNING、CRITICAL（别名ERROR）、FATAL。信息级别由Qt 5.5引入。
  上面的示例配置启用线程本地缓冲区，**这些缓冲区将不太重要的消息保留在内存中，直到出现警告或严重错误。**然后，错误消息与收集到的低级消息一起写入日志文件。只要一切正常，使用缓冲区可以大大减少日志文件的大小。像这样的系统操作员。
  但是，缓冲区的内存和性能成本都很高。收益通常大于成本。要禁用缓冲区，请将bufferSize设置为0。在这种情况下，只有配置了minLevel及以上级别的消息才会写入日志文件。
  如果没有指定文件名，则记录器会写入控制台。日志文件的路径可以是绝对路径，也可以是相对于配置文件的文件夹的路径。maxSize参数限制日志文件的大小（以字节为单位）。当超过此限制时，记录器将启动一个新文件。设置maxBackups指定磁盘上应保留多少旧日志文件。
  时间戳格式设置的作用。QDateTime::toString()的文档以获得对字符的解释，还有更多可用的内容。msgFormat设置指定每条消息的格式。以下字段可用：

• {timestamp}：创建日期和时间
• {typeNr}：数字格式的消息类型或级别(0=DEBUG, 4=INFO, 1=WARNING, 2=CRITICAL, 3=FATAL)
• {type}：字符串格式的消息类型或级别(DEBUG, INFO, WARNING, CRITICAL, FATAL)
• {thread}：线程的ID号
• {msg}：消息文本
• {xxx}：可以自己定义的任何记录器变量QT 5.0及更新版本在调试模式下有一些附加变量：

{file}：Filename of source code where the message was generated
{function}：Function where the message was generated
{line}：Line number where the message was generated

  Qt开发人员将这三个字段添加到他们的框架中。也可以使用\n在消息格式中插入换行符和插入  制表符。上述所有变量也可以在日志消息中使用，例如：

qCritical("An error occured in {file}: out of disk space");

  需要一个指向FileLogger实例的全局指针，以便整个程序都可以访问它。首先添加到global.h:

#include "httpsessionstore.h"
#include "staticfilecontroller.h"
#include "templatecache.h"
#include "filelogger.h"

using namespace stefanfrings;

/** Storage for session cookies */
extern HttpSessionStore* sessionStore;

/** Controller for static files */
extern StaticFileController* staticFileController;

/** Cache for template files */
extern TemplateCache* templateCache;

/** Redirects log messages to a file */
extern FileLogger* logger;

#endif // GLOBAL_H

  global.cpp:

#include "global.h"

HttpSessionStore* sessionStore;
StaticFileController* staticFileController;
TemplateCache* templateCache;
FileLogger* logger;

  在main.cpp中，配置FileLogger的实例：

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication app(argc, argv);
    QString configFileName=searchConfigFile();

    // Configure logging
    QSettings* logSettings=new QSettings(configFileName,QSettings::IniFormat,&app);
    logSettings->beginGroup("logging");
    logger=new FileLogger(logSettings,10000,&app);
    logger->installMsgHandler();

    // Log the library version
    qDebug("QtWebApp has version %s",getQtWebAppLibVersion());

    // Session store
    QSettings* sessionSettings=new QSettings(configFileName,QSettings::IniFormat,&app);
    sessionSettings->beginGroup("sessions");
    sessionStore=new HttpSessionStore(sessionSettings,&app);

    // Static file controller
    QSettings* fileSettings=new QSettings(configFileName,QSettings::IniFormat,&app);
    fileSettings->beginGroup("files");
    staticFileController=new StaticFileController(fileSettings,&app);

    // Configure template cache
    QSettings* templateSettings=new QSettings(configFileName,QSettings::IniFormat,&app);
    templateSettings->beginGroup("templates");
    templateCache=new TemplateCache(templateSettings,&app);

    // HTTP server
    QSettings* listenerSettings=new QSettings(configFileName,QSettings::IniFormat,&app);
    listenerSettings->beginGroup("listener");
    new HttpListener(listenerSettings,new RequestMapper(&app),&app);

    return app.exec();
}

  数字10000是以毫秒为单位的刷新间隔，记录器使用它来重新加载配置文件。因此，可以在程序运行时编辑任何记录器设置，并且更改在几秒钟后生效，而无需重新启动服务器。如果不希望自动重新加载，请使用值0。
  给了一个示例代码，用于查询和记录库的版本号。一些人要求添加该功能。
不要忘记创建一个空文件夹MyFirstWebApp/logs。记录器本身不会创建文件夹。
  现在可以启动应用程序并查看会发生什么。因为程序没有错误，所以日志文件保持为空。但  可以看到控制台窗口中的输出已降至最低：
  

  让在logincontroller.cpp中插入一条qCritical()消息，然后可以看到日志缓冲区工作：
  然后打开URLhttp://localhost:8080/login?username=test&password=wrong.
  再次查看日志文件，它就在那里：
  

  现在通过将min Level降低到DEBUG来进行另一个测试。保存ini文件，等待10秒，然后打开URLhttp://localhost:8080/hello.再次检查日志文件。可以看到，尽管没有发生错误，但现在所有的调试消息都已写入。因此，在不重新启动程序的情况下更改日志级别可以很好地工作。
  

  其实这个很容易看出来，是直接对qt的几个日志等级进行了（PS：这个日志库还不错，installMsgHandler可以截断qDebug等相关的错误信息，可以直接无缝使用到每一个qt项目中，有这个兴趣可以试一试）。
  

记录器变量

  写到记录器支持用户定义的变量。这些变量是线程本地的，在清除它们之前一直保留在内存中。对于web应用程序，在每条消息中记录当前用户的名称可能很有用。向requestmapper.cpp添加代码以设置记录器变量：

void RequestMapper::service(HttpRequest& request, HttpResponse& response) {
    QByteArray path=request.getPath();
    qDebug("RequestMapper: path=%s",path.data());
    HttpSession session=sessionStore->getSession(request,response,false);
    QString username=session.get("username").toString();
    logger->set("currentUser",username);
    ...
}

  通过这种方式，请求映射器在将请求传递给控制器类之前，为所有传入的HTTP请求查询调用用户的名称。
  现在可以修改ini文件以使用该变量：

msgFormat={timestamp} {typeNr} {type} {thread} User:{currentUser} {msg}

  运行程序并打开URLhttp://localhost:8080/login?username=test&password=hello两次。然后再次检查日志文件：
  

  在用户登录之前，可以看到变量｛currentUser｝为空。然后，所有以下请求都会以该用户的名称记录。
  注意：在RequestMapper类中放置了许多静态资源（logger、sessionStore、staticFileController、templateCache）。在实际应用程序中，建议创建一个单独的类，例如名称为“Globals”的类，这样每个人都知道在哪里可以找到这样的资源。或者按照在Demo1项目中的例子，将它们放在任何类之外的cpp源文件中。

日志缓冲区和线程池

  由于线程被重新用于后续的HTTP请求，记录器可能会输出更多的细节。例如，假设第一个成功的HTTP请求会产生一些隐藏的调试消息，然后由同一线程处理的第二个请求会产生错误。然后，日志文件将包含错误消息以及所有缓冲的调试消息。但其中一些来自以前的HTTP请求，并不需要它。
  要清除两个HTTP请求之间的缓冲区，请添加到requestmapper.cpp：

void RequestMapper::service(HttpRequest& request, HttpResponse& response) {
    ...
    else {
        response.setStatus(404,"Not found");
        response.write("The URL is wrong, no such document.");
    }

    qDebug("RequestMapper: finished request");
    logger->clear(true,true);
}

  因此，每当HTTP请求的处理完成时，都要清理记录器的内存。当同一个线程处理下一个请求时，它将以空缓冲区开始。(碰到错误则会输出到文件，所以一个http请求完成了，就是其前面的日志都是无错误，所以可以清空了)。

双文件记录器

  该项目还包含一个DualFileLogger类，可用于并行生成两个日志文件。这可能对以下设置组合有用：

• 主记录日志文件

minLevel=INFO
bufferSize=0

• 第二日志文件

minLevel=ERROR (or WARNING)
bufferSize=100

  这样，主日志文件就不包含调试消息。但是，当发生错误时，辅助日志文件会包含该错误以及多达100条相关的调试消息。如果错误消息本身无法识别问题原因，则此文件特别有用。

总结

  这个日志logging模块起到的最大作用，是因为在QtWebApp三方源码中的qDebug，qWarn，QFatal等相关系统直接输出到控制台的，使用该日志则截断才可以获取httpservice模块以及其他模块中的打印调试信息，而这些信息是在函数返回值中没有体现的。
  为了能查看到三方模块日志，则必须要使用logging模块，或者自己写一个模块去截断，或者直接修改三方源码中的调试信息的代码。
  使用httpservice肯定是最好使用logging模块了。

Demo增量：添加logging日志模块

步骤一：准备代码模板

  准备之前的demo模板：
  

步骤二：拷贝logging模块

  将QtWebApp中的logging，符合模块化设计准则，如下图：
  

  拷贝到的Demo
  

  添加模块进入工程：

# logging模块，QtWebApp自带的三方模块
include ($$PWD/modules/logging/logging.pri)

  
  第三方的模块。

步骤三：添加配置logging的配置文件

  先把上一篇的Demo配置文件加了listener之后就读不出的问题解决了，其实区别关键在下面：
  

  beginGroup就是进入了这一组，这一组拿到key就可以不带前缀。
  

  然后开始添加日志配置，也在httpServerManager，因为配置文件beginGroup之后就是操作单独一组了，这里从第三方源码中也可以看出来：
  

  本次加入logging，也要进行配置文件分组的区分，原来的_pSettings改成_pHttpListenerSettings，然后新增_pLoggingListenerSettings用于配置logging模块的配置实例：

步骤四：新增logging日志代码

步骤五：运行结果

  
  至此，日志加入成功

步骤六：日志配置调整

  修改下日志时间：
  

  记录日志则是：
  

Demo源码

HttpServerManager.h

#ifndef HTTPSERVERMANAGER_H
#define HTTPSERVERMANAGER_H

#include <QObject>
#include <QMutex>

#include "httplistener.h"
#include "filelogger.h"

#include "HelloWorldRequestHandler.h"

class HttpServerManager : public QObject
{
    Q_OBJECT
private:
    explicit HttpServerManager(QObject *parent = 0);

public:
    static HttpServerManager *getInstance();

public slots:
    void slot_start();                              // 开启线程
    void slot_stop();                               // 停止线程

private:
    static HttpServerManager *_pInstance;
    static QMutex _mutex;

private:
    bool _running;                                  // 运行状态

private:
    HttpListener *_pHttpListener;                   // http服务监听器
    QSettings *_pHttpListenerSettings;              // http服务器配置文件

    FileLogger *_pFileLogger;                       // 日志记录
    QSettings *_pFileLoggerSettings;                // 日志配置文件

private:
    QString _ip;                // 服务器监听ip（若为空，则表示监听所有ip）
    quint16 _port;              // 服务器监听端口
    int _minThreads;            // 空闲最小线程数
    int _maxThreads;            // 负载最大线程数
    int _cleanupInterval;       // 空线程清空间隔（单位：毫秒）
    int _readTimeout;           // 保持连接空载超时时间（单位：毫秒）
    int _maxRequestSize;        // 最大请求数
    int _maxMultiPartSize;      // 上载文件最大数（单位：字节）
};


#endif // HTTPSERVERMANAGER_H

HttpServerManager.cpp

#include "HttpServerManager.h"
#include <QApplication>

#include <QDir>

#include <QDebug>
#include <QDateTime>
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<__FUNCTION__
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QThread()::currentThread()
//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd")
#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss:zzz")

HttpServerManager *HttpServerManager::_pInstance = 0;
QMutex HttpServerManager::_mutex;

HttpServerManager::HttpServerManager(QObject *parent)
    : QObject(parent),
      _pHttpListener(0),
      _pHttpListenerSettings(0),
      _pFileLogger(0),
      _pFileLoggerSettings(0),
      _running(false),
      _port(8088),
      _minThreads(2),
      _maxThreads(10),
      _cleanupInterval(60000),
      _readTimeout(60000),
      _maxRequestSize(100),
      _maxMultiPartSize(1024*1024*1024)
{

}

HttpServerManager *HttpServerManager::getInstance()
{
    if(!_pInstance)
    {
        QMutexLocker lock(&_mutex);
        if(!_pInstance)
        {
            _pInstance = new HttpServerManager();
        }
    }
    return _pInstance;
}

void HttpServerManager::slot_start()
{
    if(_running)
    {
        LOG << "It's running!!!";
        return;
    }
    _running = true;
    LOG << "Succeed to run";

    QString httpServerPath = QString("%1/etc/httpServer.ini").arg(qApp->applicationDirPath());
    LOG << httpServerPath << "exit:" << QFile::exists(httpServerPath);

    // 启动日志几里路
    {
        if(!_pFileLoggerSettings)
        {
            _pFileLoggerSettings = new QSettings(httpServerPath, QSettings::IniFormat);
        }
        _pFileLoggerSettings->beginGroup("logging");

        // 日志不会主动创建文件夹，这里需要补全
        {
            QFileInfo fileInfo(httpServerPath);
            QString dirPath = fileInfo.dir().absolutePath();
            dirPath = QString("%1/%2")
                    .arg(dirPath)
                    .arg(_pFileLoggerSettings->value("fileName").toString());
            dirPath = dirPath.mid(0, dirPath.lastIndexOf("/"));
            QDir dir;
            dir.mkpath(dirPath);
        }
        _pFileLogger = new FileLogger(_pFileLoggerSettings);
        _pFileLogger->installMsgHandler();
    }

    // 启动http的监听
    {
        if(!_pHttpListenerSettings)
        {
            _pHttpListenerSettings = new QSettings(httpServerPath, QSettings::IniFormat);
        }
        _pHttpListenerSettings->beginGroup("listener");
        _pHttpListener = new HttpListener(_pHttpListenerSettings, new HelloWorldRequestHandler);
    }
    LOG;
}

void HttpServerManager::slot_stop()
{
    if(!_running)
    {
        LOG <<"It's not running!!!";
        return;
    }
    _running = false;
    LOG << "Succeed to stop";
}

工程模板v1.1.0

入坑

入坑一：日志一直不出来

问题

  日志一直不出来

原因

  日志log文件的路径是基于ini配置文件的相对路径

解决

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