本文探討在大規(guī)模日志數據收集過程中，針對日志文件的處理需要注意的技術細節(jié)。

1. 通配符和目錄遞歸搜索

大多數場景下，日志往往被分散在不同的目錄中，比如以日期為名的目錄。因此，工具必需支持對目錄的遞歸搜索和某種模式匹配。

POSIX標準定義了一組用于通配的特殊符號(Pattern Matching Notation)：

• *：匹配一個或多個字符

• ?：匹配一個字符

• []：匹配一個在范圍內的字符

• [!]：匹配一個不在范圍內的字符

在shell中很多常見命令都可以應用這種模式匹配規(guī)則，比如：

find / -name "*.so"

作為日志收集工具，也需要能夠做到這種匹配，從而對日志進行初步篩選。在Unix系統(tǒng)中，可以使用fnmatch函數實現。

2. 熱日志分析

日志的其中一個特點是：往往同時只有少數的日志文件正在寫入，大部分日志文件都不是正在寫入狀態(tài)。那么在收集日志的時候，為了降低資源的消耗，需要有一種機制來判斷哪些是“熱更新”的日志，只對熱更新日志進行讀取。我們采用的方式是，如果在若干次采樣周期內，發(fā)現讀取文件都是EOF，那么認為這個文件屬于冷日志，并將其剔除出熱日志隊列，并加入一個新的日志文件作為熱日志文件，循環(huán)往復。這樣，大多數情況下，即保證了實時性，又降低了資源的無效損耗。

3. 新文件檢測

對于采集一個目錄下的文件這種需求，必需要考慮到新文件增加的情況。通常設置一個間隔時間（比如2s），對目錄進行一個遍歷，然后對比當前已經被納管的文件，看是不是新文件。如果是新文件，應立刻加入到熱文件隊列，因為新的文件往往會立刻被寫入數據。這里采用hashmap能提高對比性能。

4. 采集點保存

程序總會因為某種原因退出，但是采集任務往往并沒有結束，這個時候，程序就需要有能力記錄下一些信息，以便下一次繼續(xù)從結束的點開始工作，以防止重復采集。針對每個文件，記錄當前讀取到的offset，并在程序退出時，及時刷寫進磁盤。

5. log rotate的探測

log rotate是常用的一種日志策略。當達到rotate的條件時，當前正在寫入的文件會重命名，并且不再寫入數據；然后創(chuàng)建一個新的文件來繼續(xù)寫入。當文件數量超過一定量時，將最早產生的文件刪除，這樣能防止日志無限制暴漲造成文件系統(tǒng)空間浪費。

基于log rotate的特點（會產生重命名文件的情況），日志工具可以通過記錄并對比inode來判斷文件是否是重命名的。

6. 歸檔模式采集

遍歷和watch一個擁有百萬級文件個數的目錄，是件十分浪費資源的事情。因為，實際情況下，這種目錄的數據都是歷史數據，而且不會發(fā)生變化。因此，日志工具應當能夠支持我們稱為歸檔模式的工作模式，這種模式下，遍歷和watch目錄將采用極低的頻次，這樣不會浪費資源。

7. 文件狀態(tài)異常

文件狀態(tài)異常是指下列可能的情況：

• 讀取文件的權限發(fā)生變化

• 讀取文件時發(fā)生某種錯誤

程序應避免對這種文件“一刀切”，因為可能過一段時間文件又變成正常狀態(tài)了。所以，應當定期把有問題的文件再嘗試讀取，這樣不會遺漏。

8. 字符集的探測和轉化

在一些老的系統(tǒng)中，日志的編碼格式依舊會采用本地編碼。典型的是GBK編碼的日志。在日志上報的過程中，應采用統(tǒng)一的編碼格式。幾乎所有的系統(tǒng)都支持libiconv庫，這是一個可進行編碼轉化的常用庫。

9. 多行合并

日志數據由應用程序生成，許多應用程序在寫入日志的時候，一條邏輯日志包含多行。比如下面的java異常日志，打印出了堆棧的信息：

11 五月 2016 11:35:52,602 ERROR java.lang.IllegalArgumentException: No bean specifiedat org.apache.commons.beanutils.PropertyUtilsBean.getNestedProperty(PropertyUtilsBean.java:632)at org.apache.commons.beanutils.PropertyUtilsBean.getProperty(PropertyUtilsBean.java:715)at org.apache.commons.beanutils.PropertyUtils.getProperty(PropertyUtils.java:290)at lib.util.BeanUtil.getBeanProperty(BeanUtil.java:184)at lib.comm.services.CommWebService.getResponse(CommWebService.java:173)at lib.comm.services.CommWebService.SendSimplePack(CommWebService.java:307)at lib.comm.services.CommWebService.exchange(CommWebService.java:40)at lib.comm.CommunicationUtil.exchange(CommunicationUtil.java:46)at lib.comm.CommunicationUtil.exchangeFull(CommunicationUtil.java:105)at lib.helper.TradeHelper.tellerBasicInfoQuery(TradeHelper.java:1520)

從日志收集程序的角度，這里有很多行，但是，此時如果按行來分割是完全不行的。因此，應當提供一種可以合并多行日志為一行日志的能力。注意到這個日志以一個時間為開始（通常都是這樣），那么我們就可以設置一個正則匹配規(guī)則，匹配到就認為是一個邏輯日志行的開始：

/\d{2} \S+ \d{4} \d{2}:\d{2}:\d{2},\d{3}/

這樣收集上來的日志才便于處理和分析。通過靈活的設置正則，極大的降低了后端處理日志的難度。

10. Follow Symbolic Link

采集器能夠支持一個開關，用于設置是否對鏈接進行跟蹤，即讀取鏈接實際指向的文件或目錄。

其實，此外還有很多亮點功能值得探討，比如：

• 對歷史的歸檔日志(tar包)，直接讀取歸檔壓縮文件，從而避免先解壓再讀取的麻煩。

• 在通配模式下，排除(exclude)或包含(include)某些特殊日志

總結

以上是生活随笔為你收集整理的日志收集十大技术细节的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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