开源日志库Logger的剖析

上一篇介绍了开源日志库Logger的使用，今天主要来分析Logger实现的原理。

库的整体架构图

详细剖析

我们从使用的角度来对Logger库抽茧剥丝：

String userName = "Jerry";
Logger.i(userName);

看看Logger.i()这个方法：

public static void i(String message, Object... args) {      
    printer.i(message, args);
}

还有个可变参数，来看看printer.i(message, args)是啥：

public Interface Printer{
    void i(String message, Object... args);
}

是个接口，那我们就要找到这个接口的实现类，找到printer对象在Logger类中声明的地方：

private static Printer printer = new LoggerPrinter();

实现类是LoggerPrinter，而且这还是个静态的成员变量，这个静态是有用处的，后面会讲到，那就继续跟踪LoggerPrinter类的i(String message, Object... args)方法的实现：

@Override public void i(String message, Object... args) {  
    log(INFO, null, message, args);
}
/** 
* This method is synchronized in order to avoid messy of logs' order. 
*/
private synchronized void log(int priority, Throwable throwable, String msg, Object... args) {
    // 判断当前设置的日志级别，为NONE则不打印日志  
    if (settings.getLogLevel() == LogLevel.NONE) {    
        return;  
    }
    // 获取tag
    String tag = getTag(); 
    // 创建打印的消息
    String message = createMessage(msg, args);      
    // 打印
    log(priority, tag, message, throwable);
}

public enum LogLevel {  
    /**   
    * Prints all logs   
    */  
    FULL,  
    /**   
    * No log will be printed   
    */  
    NONE
}

• 首先，log方法是一个线程安全的同步方法，为了防止日志打印时候顺序的错乱，在多线程环境下，这是非常有必要的。

• 其次，判断日志配置的打印级别，FULL打印全部日志，NONE不打印日志。

• 再来，getTag()：

  private final ThreadLocal<String> localTag = new ThreadLocal<>();
  /** 
  * @return the appropriate tag based on local or global */
  private String getTag() {  
      // 从ThreadLocal<String> localTag里获取本地一个缓存的tag
      String tag = localTag.get();  
      if (tag != null) {    
          localTag.remove();    
          return tag;  
      }  
      return this.tag;
  }

这个方法是获取本地或者全局的tag值，当localTag中有tag的时候就返回出去，并且清空localTag的值，关于ThreadLocal还不是很清楚的可以参考主席的文章：http://blog.csdn.net/singwhat...

接着，createMessage方法：

private String createMessage(String message, Object... args) { 
    return args == null || args.length == 0 ? message : String.format(message, args);
}

这里就很清楚了，为什么我们用Logger.i(message, args)的时候没有写args，也就是null，也可以打印，而且是直接打印的message消息的原因。同样博主上一篇文章也提到了：

Logger.i("博主今年才%d，英文名是%s", 16, "Jerry");

像这样的可以拼接不同格式的数据的打印日志，原来实现的方式是用String.format方法，这个想必小伙伴们在开发Android应用的时候String.xml里的动态字符占位符用的也不少，应该很容易理解这个format方法的用法。

重头戏，我们把tag，打印级别，打印的消息处理好了，接下来该打印出来了：

@Override public synchronized void log(int priority, String tag, String message, Throwable throwable) {
    // 同样判断一次库配置的打印开关，为NONE则不打印日志
    if (settings.getLogLevel() == LogLevel.NONE) {    
        return;  
    }
    // 异常和消息不为空的时候，获取异常的原因转换成字符串后拼接到打印的消息中  
    if (throwable != null && message != null) {    
        message += " : " + Helper.getStackTraceString(throwable);  
    }  
    if (throwable != null && message == null) {    
        message = Helper.getStackTraceString(throwable);  
    }  
    if (message == null) {    
        message = "No message/exception is set";  
    }  
    // 获取方法数
    int methodCount = getMethodCount(); 
    // 判断消息是否为空 
    if (Helper.isEmpty(message)) {    
        message = "Empty/NULL log message";  
    }  
    // 打印日志体的上边界
    logTopBorder(priority, tag);
    // 打印日志体的头部内容  
    logHeaderContent(priority, tag, methodCount);  
    //get bytes of message with system's default charset (which is UTF-8 for Android)  
    byte[] bytes = message.getBytes();  
    int length = bytes.length;  
    // 消息字节长度小于等于4000
    if (length <= CHUNK_SIZE) {    
        if (methodCount > 0) {  
            // 方法数大于0，打印出分割线    
            logDivider(priority, tag);    
        }    
        // 打印消息内容
        logContent(priority, tag, message);
        // 打印日志体底部边界
        logBottomBorder(priority, tag);    
        return;  
    }  
    if (methodCount > 0) {    
        logDivider(priority, tag);  
    }  
    for (int i = 0; i < length; i += CHUNK_SIZE) {    
        int count = Math.min(length - i, CHUNK_SIZE);
        //create a new String with system's default charset (which is UTF-8 for Android)    
        logContent(priority, tag, new String(bytes, i, count));  
    }  
    logBottomBorder(priority, tag);
}

我们重点来看看logHeaderContent方法和logContent方法：

 @SuppressWarnings("StringBufferReplaceableByString")
private void logHeaderContent(int logType, String tag, int methodCount) {  
  // 获取当前线程堆栈跟踪元素数组
  //（里面存储了虚拟机调用的方法的一些信息：方法名、类名、调用此方法在文件中的行数）
  // 这也是这个库的 “核心”
  StackTraceElement[] trace = Thread.currentThread().getStackTrace();
  // 判断库的配置是否显示线程信息  
  if (settings.isShowThreadInfo()) {
      // 获取当前线程的名称，并且打印出来，然后打印分割线    
      logChunk(logType, tag, HORIZONTAL_DOUBLE_LINE + "Thread: " + Thread.currentThread().getName());    logDivider(logType, tag);  
  }  
  String level = "";  
  // 获取追踪栈的方法起始位置
  int stackOffset = getStackOffset(trace) + settings.getMethodOffset();  
  //corresponding method count with the current stack may exceeds the stack trace. Trims the count  
  // 打印追踪的方法数超过了当前线程能够追踪的方法数，总的追踪方法数扣除偏移量(从调用日志的起算扣除的方法数)，就是需要打印的方法数量
  if (methodCount + stackOffset > trace.length) {    
      methodCount = trace.length - stackOffset - 1;  
  }  
  for (int i = methodCount; i > 0; i--) {   
      int stackIndex = i + stackOffset;    
      if (stackIndex >= trace.length) {      
          continue;    
      }    
      // 拼接方法堆栈调用路径追踪字符串
      StringBuilder builder = new StringBuilder(); 
      builder.append("║ ")        
      .append(level)     
      .append(getSimpleClassName(trace[stackIndex].getClassName()))  // 追踪到的类名
      .append(".") 
      .append(trace[stackIndex].getMethodName())  // 追踪到的方法名      
      .append(" ")        
      .append(" (")       
      .append(trace[stackIndex].getFileName()) // 方法所在的文件名
      .append(":")        
      .append(trace[stackIndex].getLineNumber())  // 在文件中的行号      
      .append(")");    
      level += "   ";    
      // 打印出头部信息
      logChunk(logType, tag, builder.toString()); 
  }
}

接下来看logContent方法：

private void logContent(int logType, String tag, String chunk) {  
    // 这个作用就是获取换行符数组，getProperty方法获取的就是"\\n"的意思
    String[] lines = chunk.split(System.getProperty("line.separator"));  
    for (String line : lines) {    
        // 打印出包含换行符的内容
        logChunk(logType, tag, HORIZONTAL_DOUBLE_LINE + " " + line);  
    }
}

如上图来说内容是字符串数组，本身里面是没用换行符的，所以不需要换行，打印出来的效果就是一行，但是json、xml这样的格式是有换行符的，所以打印呈现出来的效果就是：

上面说了大半天，都还没看到具体的打印是啥，现在来看看logChunk方法：

private void logChunk(int logType, String tag, String chunk) {
    // 最后格式化下tag  
    String finalTag = formatTag(tag);  
    // 根据不同的日志打印类型，然后交给LogAdapter这个接口来打印
    switch (logType) {    
        case ERROR:      
            settings.getLogAdapter().e(finalTag, chunk);      
        break;    
        case INFO:      
            settings.getLogAdapter().i(finalTag, chunk);      
        break;    
        case VERBOSE:      
            settings.getLogAdapter().v(finalTag, chunk);      
        break;    
        case WARN:      
            settings.getLogAdapter().w(finalTag, chunk);      
        break;   
        case ASSERT:      
            settings.getLogAdapter().wtf(finalTag, chunk);      
        break;    
        case DEBUG:      
            // Fall through, log debug by default    
        default:            
            settings.getLogAdapter().d(finalTag, chunk);      
        break;  
    }
}

这个方法很简单，就是最后格式化tag，然后根据不同的日志类型把打印的工作交给LogAdapter接口来处理，我们来看看settings.getLogAdapter()这个方法（Settings.java文件）：

public LogAdapter getLogAdapter() {  
    if (logAdapter == null) {
        // 最终的实现类是AndroidLogAdapter
        logAdapter = new AndroidLogAdapter();  
    }  
    return logAdapter;
}

找到AndroidLogAdapter类：

原来绕了一大圈，最终打印还是使用了：系统的Log。

好了Logger日志框架的源码解析完了，有没有更清晰呢，也许小伙伴会说这个最终的日志打印，我不想用系统的Log，是不是可以换呢。这是自然的，看开篇的那种整体架构图，这个LogAdapter是个接口，只要实现这个接口，里面做你自己想要打印的方式，然后通过Settings 的logAdapter(LogAdapter logAdapter)方法设置进去就可以。

以上就是博主分析一个开源库的思路，从使用的角度出发抽茧剥丝，基本上一个库的核心部分都能搞懂。画画整个框架的大概类图，对分析库非常有帮助，每一个轮子都有值得学习的地方，吸收了就是进步的开始，耐心的分析完一个库，还是非常有成就感的。

感谢你耐心看完，以后博主还会继续努力分析其它轮子的。