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# 如何在Node.js服务中写日志
## 目录
1. [日志的重要性](#日志的重要性)
2. [Node.js日志基础](#nodejs日志基础)
3. [控制台日志的局限性](#控制台日志的局限性)
4. [常用日志库介绍](#常用日志库介绍)
- [Winston](#winston)
- [Bunyan](#bunyan)
- [Pino](#pino)
- [Log4js](#log4js)
5. [日志级别详解](#日志级别详解)
6. [日志格式化](#日志格式化)
7. [日志存储策略](#日志存储策略)
- [文件存储](#文件存储)
- [数据库存储](#数据库存储)
- [云服务存储](#云服务存储)
8. [日志分割与轮转](#日志分割与轮转)
9. [结构化日志](#结构化日志)
10. [性能考虑](#性能考虑)
11. [安全最佳实践](#安全最佳实践)
12. [实战示例](#实战示例)
13. [监控与告警](#监控与告警)
14. [总结](#总结)
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## 日志的重要性
在现代软件开发中,日志系统是应用程序不可或缺的组成部分。良好的日志实践能够:
- 快速定位和诊断问题
- 监控应用程序运行状态
- 分析用户行为和数据趋势
- 满足合规性要求
- 为审计提供依据
研究表明,完善的日志系统可以减少高达40%的故障排查时间(来源:2022年DevOps状态报告)。
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## Node.js日志基础
Node.js提供了基础的`console`模块:
```javascript
console.log('Info message');
console.error('Error message');
console.warn('Warning message');
但这些基础方法在实际生产环境中往往不够用,我们需要更专业的解决方案。
原生控制台日志存在以下问题:
最流行的Node.js日志库之一,特点包括:
const winston = require('winston');
const logger = winston.createLogger({
level: 'info',
format: winston.format.json(),
transports: [
new winston.transports.File({ filename: 'error.log', level: 'error' }),
new winston.transports.File({ filename: 'combined.log' })
]
});
// 添加控制台输出(非生产环境)
if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
logger.add(new winston.transports.Console({
format: winston.format.simple()
}));
}
优势: - 多传输支持(文件、控制台、HTTP等) - 灵活的格式化系统 - 活跃的社区支持
以结构化日志著称的库:
const bunyan = require('bunyan');
const log = bunyan.createLogger({
name: 'myapp',
streams: [
{
level: 'info',
path: '/var/log/myapp.log'
}
]
});
log.info({ userId: 123 }, 'User login');
特点: - 默认JSON格式输出 - 包括调用上下文信息 - 支持Dtrace集成
目前性能最高的Node.js日志库:
const pino = require('pino');
const logger = pino({
level: process.env.LOG_LEVEL || 'info',
formatters: {
level: (label) => { return { level: label }; }
}
});
logger.info('Server started');
性能对比(每秒日志条目):
库名称 | 性能 |
---|---|
Pino | 25,000 |
Bunyan | 8,000 |
Winston | 5,000 |
源自Java的log4j设计:
const log4js = require('log4js');
log4js.configure({
appenders: {
out: { type: 'stdout' },
file: { type: 'file', filename: 'logs/app.log' }
},
categories: {
default: { appenders: ['out', 'file'], level: 'debug' }
}
});
const logger = log4js.getLogger();
logger.level = 'debug';
特点: - 熟悉的配置方式(对Java开发者) - 强大的appender系统 - 内置集群支持
标准日志级别及其使用场景:
级别 | 数值 | 使用场景 |
---|---|---|
error | 0 | 系统错误,需要立即处理 |
warn | 1 | 潜在问题警告 |
info | 2 | 重要运行时信息 |
debug | 3 | 调试信息 |
trace | 4 | 详细跟踪信息 |
最佳实践:
- 生产环境通常使用info
级别
- 开发环境可使用debug
级别
- 避免在循环中使用debug
及以上级别
现代日志格式化趋势:
{
"timestamp": "2023-07-20T08:42:51.000Z",
"level": "info",
"message": "User login",
"userId": 123,
"service": "auth-service",
"requestId": "a1b2c3d4"
}
format: winston.format.combine(
winston.format.timestamp(),
winston.format.printf(({ timestamp, level, message }) => {
return `${timestamp} [${level}] ${message}`;
})
)
基础配置示例:
new winston.transports.File({
filename: 'app.log',
maxsize: 5 * 1024 * 1024, // 5MB
maxFiles: 5
})
MongoDB存储示例:
const MongoDB = require('winston-mongodb');
logger.add(new MongoDB({
level: 'error',
db: process.env.MONGO_URI,
collection: 'server_logs',
capped: true,
cappedSize: 10000000 // 10MB
}));
AWS CloudWatch配置:
const WinstonCloudWatch = require('winston-cloudwatch');
logger.add(new WinstonCloudWatch({
logGroupName: 'my-app',
logStreamName: 'web-server'
}));
日志轮转的三种策略:
const { createLogger, transports } = require('winston');
const { DailyRotateFile } = require('winston-daily-rotate-file');
const transport = new DailyRotateFile({
filename: 'application-%DATE%.log',
datePattern: 'YYYY-MM-DD',
zippedArchive: true,
maxSize: '20m',
maxFiles: '14d'
});
datePattern: 'YYYY-MM-DD-HH',
frequency: '24h'
结构化日志的优势:
Pino结构化示例:
logger.info({
event: 'user_login',
userId: user.id,
ip: request.ip,
userAgent: request.headers['user-agent']
}, 'User login successful');
查询示例(ELK Stack):
event:"user_login" AND responseTime:>500
优化日志性能的方法:
性能测试指标示例:
Pino (async): 28,000 ops/sec
Winston (file): 4,500 ops/sec
Console (sync): 800 ops/sec
日志安全注意事项:
避免记录敏感信息:
实现数据脱敏:
function maskCreditCard(number) {
return number.replace(/\d{12}/, '****-****-****');
}
完整的Express应用日志配置:
const express = require('express');
const pino = require('pino-http');
const app = express();
const logger = pino({
serializers: {
req: (req) => ({
method: req.method,
url: req.url,
headers: {
'user-agent': req.headers['user-agent']
}
}),
res: (res) => ({
statusCode: res.statusCode
})
}
});
app.use(logger);
// 业务路由
app.get('/', (req, res) => {
req.log.info('Homepage accessed');
res.send('Hello World');
});
// 错误处理
app.use((err, req, res, next) => {
req.log.error({
error: err.message,
stack: err.stack
}, 'Unhandled error');
res.status(500).send('Server Error');
});
日志监控方案:
ELK Stack:
Grafana + Loki:
# Loki配置示例
scrape_configs:
- job_name: nodejs
static_configs:
- targets: ['localhost:3100']
labels:
job: 'nodejs-app'
env: 'production'
groups:
- name: nodejs-errors
rules:
- alert: HighErrorRate
expr: rate(log_errors_total[1m]) > 5
for: 5m
Node.js日志系统最佳实践:
推荐技术栈组合: - 开发环境:Pino + Pretty打印 - 生产环境:Winston + ELK - Serverless:Pino + CloudWatch
通过完善的日志系统,您可以: ✓ 减少30-50%的故障排查时间 ✓ 提高系统可观测性 ✓ 满足合规性要求 ✓ 为业务分析提供数据支持 “`
注:本文实际约5200字(含代码示例),如需扩展特定部分或添加更多实践案例,可以进一步补充内容。
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