扩展log4net的PatternLayout

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-06-15 00:30 166阅读 0赞

**一、需求 **  
  
PatternLayout的配置格式化如下所示：

< layout  type ="log4net.Layout.PatternLayout" >  
     < conversionPattern  value ="\[%date\{yyyy-MM-dd HH:mm:ss\}\] \[%level\] %message %exception %newline"   />  
</ layout >

由PatternLayout的conversionPattern来设置一个“模板”信息。其变量都有“%”开头的单词标识。如%level、%message；变量也可以传入参数，如%date\{ yyyy-MM-dd HH:mm:ss \}，其中yyyy-MM-dd HH:mm:ss就是%date的参数。  
  
PatternLayout默认所可以支持的单词标识，请参考：  
[http://www.cnitblog.com/seeyeah/archive/2008/10/15/50291.html][http_www.cnitblog.com_seeyeah_archive_2008_10_15_50291.html]  
  
现在我们需要扩展这些单词标记。  
假设模板字符串定义如下所示：  
 \[%date\{yyyy-MM-dd HH:mm:ss\}\] %o\{Message\}，%o\{User\} %newline"  
注意%o\{Message\}，%o是我们要实现扩展的一个标记，标识传入的message的对象，后面的参数\{Message\}、\{User\}表示message的对象的2个属性名。  
  
我们先设计一个传递日志消息的实体类，定义如下所示

class SampleMessage  
\{  
     public  string Message \{  get;  set; \}  
  
     public  string User \{  get;  set; \}  
\}

如下调用ILog的Info方法。

log.Info( new SampleMessage() \{ Message = "Test1", User = "User1" \});  
log.Info( new SampleMessage() \{ Message = "Test2", User = "User2" \});

我们想要的结果如下所示：

\[2009-09-19 14:27:29\] Test1，User1  
\[2009-09-19 14:27:29\] Test2，User2

**二、方案**  
  
Log4net用appender来记录日志的加载方式，内置就有很多种appender：RollingFileAppender、ConsoleAppender、AdoNetAppender等等。其中，日志信息的格式由appender中的layout掌控，log4net内置的layout是log4net.Layout.PatternLayout。  
  
Appender（具体以RollingFileAppender为例，其他类型Appender类似）与layout的关系如下所示：  
   
![1.jpg][]  
  
RollingFileAppender的基类FileAppender以及TextWriterAppender是文件日志类的公用基类。AppenderSkeleton是所有log4net的appender的基类，内部封装了常用方法，如线程锁定、日志等级过滤和支持一般的文件写入等。  
  
另外一边的PatternLayout，结构跟Appender相似，IAppender包含一个ILayout负责格式化日志的格式。因此如果我们要扩展日志的格式化，就需要扩展PatternLayout。  
  
**三、实现**  
  
下面说明，扩展PatternLayout的实现过程。  
  
**Step1：实现一个Converter**  
  
Log4net内置提供的每个模板参数，都有对应的Converter做处理。如%message对应MessagePatternConverter；%date对应DatePatternConverter等。这个对应关系可以查看log4net的源代码PatternLayout.cs的静态构造函数，内部用一个静态的Hashtable管理关键字与Converter的关系：

///   <summary>   
         ///  Initialize the global registry  
         ///   </summary>   
         ///   <remarks>   
         ///   <para>   
         ///  Defines the builtin global rules.  
         ///   </para>   
         ///   </remarks>   
         static PatternLayout()  
        \{  
            s\_globalRulesRegistry =  new Hashtable(45);  
  
            s\_globalRulesRegistry.Add("literal",  typeof(log4net.Util.PatternStringConverters.LiteralPatternConverter));  
            s\_globalRulesRegistry.Add("newline",  typeof(log4net.Util.PatternStringConverters.NewLinePatternConverter));  
            s\_globalRulesRegistry.Add("n",  typeof(log4net.Util.PatternStringConverters.NewLinePatternConverter));  
  
            s\_globalRulesRegistry.Add("c",  typeof(LoggerPatternConverter));  
            s\_globalRulesRegistry.Add("logger",  typeof(LoggerPatternConverter));  
  
            s\_globalRulesRegistry.Add("C",  typeof(TypeNamePatternConverter));  
            s\_globalRulesRegistry.Add("class",  typeof(TypeNamePatternConverter));  
            s\_globalRulesRegistry.Add("type",  typeof(TypeNamePatternConverter));

再看看我们将要实现的模板字符串：  
\[%date\{yyyy-MM-dd HH:mm:ss\}\] %o\{Message\}，%o\{User\} %newline"  
我们要实现的关键字是“o”，按照log4net的PatternLayout的设计，我们也要相应实现一个Converter去解析关键字是“o”的内容，我们定义这个类名为ObjectConverter。  
  
下面是ObjectConverter的实现方式，实现较为简单，详细看注释：

///   <summary>   
     ///  根据键值获取值的对象  
     ///   </summary>   
     public  interface IGetObjectValueByKey  
    \{  
         string GetByKey( string name);  
    \}  
      
     ///   <summary>   
     ///  对应%o的对象转换器  
     ///   </summary>   
     ///   <remarks> 用于PatternLayout </remarks>   
     public  class ObjectConverter : PatternLayoutConverter  
    \{  
         static Func< object,  string,  object> funcs;  
         static ObjectConverter()  
        \{  
             // \*\*\*\*\*\*\*\*根据键值获取值的顺序  
             // 从接口获取值   
            funcs += GetValueByInterface;  
             // 反射获取属性值   
            funcs += GetValueByReflection;  
             // 从索引值获取值   
            funcs += GetValueByIndexer;  
        \}  
  
         ///   <summary>   
         ///  实现PatternLayoutConverter.Convert抽象方法  
         ///   </summary>   
         ///   <param name="writer"></param>   
         ///   <param name="loggingEvent"></param>   
         protected  override  void Convert(TextWriter writer, LoggingEvent loggingEvent)  
        \{  
             // 获取传入的消息对象   
             object objMsg = loggingEvent.MessageObject;  
  
             if (objMsg ==  null)  
            \{  
                 // 如果对象为空输出log4net默认的null字符串   
                writer.Write(SystemInfo.NullText);  
                 return;  
            \}  
             if( string.IsNullOrEmpty( this.Option))  
            \{  
                 // 如果属性为空，输出消息对象的ToString()   
                writer.Write(objMsg.ToString());  
                 return;  
            \}  
  
             object val = GetValue(funcs, objMsg, Option);  
            writer.Write(val ==  null ? "" : val.ToString());  
        \}  
  
         \#region 静态方法  
         ///   <summary>   
         ///  循环方法列表，根据键值获取值  
         ///   </summary>   
         ///   <param name="func"> 方法列表委托 </param>   
         ///   <param name="obj"> 对象 </param>   
         ///   <param name="name"> 键值 </param>   
         ///   <returns></returns>   
         private  static  object GetValue(Func< object,  string,  object> func,  object obj,  string name)  
        \{  
             object val =  null;  
             if (func !=  null)  
            \{  
                 foreach (Func< object,  string,  object> del  in func.GetInvocationList())  
                \{  
                    val = del(obj, name);  
                     // 如果获取的值不为null，则跳出循环   
                     if (val !=  null)  
                    \{  
                         break;  
                    \}  
                \}  
            \}  
             return val;  
        \}  
  
         ///   <summary>   
         ///  使用接口方式取值  
         ///   </summary>   
         ///   <param name="obj"></param>   
         ///   <param name="name"></param>   
         ///   <returns></returns>   
         ///   <remarks> 效率最高，避免了反射带来的效能损耗 </remarks>   
         private  static  object GetValueByInterface( object obj,  string name)  
        \{  
             object val =  null;  
            IGetObjectValueByKey objConverter = obj  as IGetObjectValueByKey;  
             if (objConverter !=  null)  
            \{  
                val = objConverter.GetByKey(name);  
            \}  
             return val;  
        \}  
  
         ///   <summary>   
         ///  反射对象的获取属性，获取属性值  
         ///   </summary>   
         ///   <param name="obj"></param>   
         ///   <param name="name"></param>   
         ///   <returns></returns>   
         private  static  object GetValueByReflection( object obj,  string name)  
        \{  
             object val =  null;  
            Type t = obj.GetType();  
            var propertyInfo = t.GetProperty(name);  
             if (propertyInfo !=  null)  
            \{  
                val = propertyInfo.GetValue(obj,  null);  
            \}  
  
             return val;  
        \}  
  
         ///   <summary>   
         ///  反射对象的索引器，获取值  
         ///   </summary>   
         ///   <param name="obj"></param>   
         ///   <param name="name"></param>   
         ///   <returns></returns>   
         private  static  object GetValueByIndexer( object obj,  string name)  
        \{  
             object val =  null;  
  
            MethodInfo getValueMethod = obj.GetType().GetMethod("get\_Item");  
             if (getValueMethod !=  null)  
            \{  
                val = getValueMethod.Invoke(obj,  new  object\[\] \{ name \});  
            \}  
  
             return val;  
        \}  
         \#endregion  
     \}

主要是ObjectConvertert按顺序用了3种从键值获取值的方式  
1、    对象实现了我们所定义的接口IGetObjectValueByKey，直接调用方法获取。此方法效率最好，因为内部避免了反射所带来的损耗。  
2、    用反射获取属性值  
3、    用反射获取索引值   
  
  
**Step2：把Converter注册到PatternLayout**  
  
现在我们需要把已实现的ObjectConverter加入PatternLayout的解析逻辑中。  
我们先从ILog中找到藏在里面的PatternLayout实例，实现如下代码所示：

var log = Log4NetCommon.GetLog("LogConfig1st");  
var appender = log.Logger.Repository.GetAppenders()\[0\];  
var layout = ((appender  as AppenderSkeleton).Layout  as PatternLayout);

Log4NetCommon是我们自己用于初始化Log4Net的工具类。log是我们一般主打使用日志的ILog实例，第二行我们找到对应的Appender，最后通过转换类型找到了PatternLayout。  
  
PatternLayout提供了AddConverter方法，可以轻松加入我们刚实现Converter。  
AddConverter有2个签名版本：

public  void AddConverter(ConverterInfo converterInfo)  
public  void AddConverter( string name, Type type)

根据源代码对AddConverter的解析  
Programmatic users should use the alternative <see cref="AddConverter(string,Type)"/> method.  
我们还是按要求调用AddConverter(string name, Type type)的版本。

layout.AddConverter("o",  typeof(ObjectConverter));

但目前还是不能解析模板中关键字“o”，为什么呢？  
  
首先我们先简单了解一下PatternLayout如何、在什么时候注册关键字与Converter。  
  
1、    在PatternLayout中，定义了一个s\_globalRulesRegistry的静态Hashtable，Key为关键字，Value为对应的Converter类型。在PatternLayout的静态构造函数中，先会注册log4net内置的45个关键字。  
2、    初始化log4net配置的时候，会调用PatternLayout的ActivateOptions初始化以上的配置，以及在ActivateOptions中会调用CreatePatternParser解析配置中的模板字符串。  
  
在初始化log4net配置的时候，都还没来得及AddConverter，log4net就已经解析完毕了。因此在调用了AddConverter，即修改了所有有关PatternLayout配置时，必须再手动调用一次ActivateOptions重新解析一次模板字符串。  
  
全部代码实现如下所示：

var log = Log4NetCommon.GetLog("LogConfig1st");  
  
var appender = log.Logger.Repository.GetAppenders()\[0\];  
var layout = ((appender  as AppenderSkeleton).Layout  as PatternLayout);  
layout.AddConverter("o",  typeof(ObjectConverter));  
layout.ActivateOptions();

实现完毕！  
  
  
**三、全部代码下载**  
  
[Log4NetPatternLayoutExtension.zip][]

[http_www.cnitblog.com_seeyeah_archive_2008_10_15_50291.html]: http://www.cnitblog.com/seeyeah/archive/2008/10/15/50291.html
[1.jpg]: /images/20220615/9f68331b9aef434790749221fbc20fee.png
[Log4NetPatternLayoutExtension.zip]: http://www.cnitblog.com/Files/seeyeah/Log4NetPatternLayoutExtension.zip