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GoLang日志監控系統實現_Golang

作者：上后左愛 ? 更新時間： 2023-01-14 編程語言

日志監控系統

Nginx（日志文件） -> log_process (實時讀取解析寫入) -> influxdb(存儲) ->grafana(前端日志展示器)

influxdb 屬于GO語言編寫的開源的時序型數據，著力于高性能查詢與存儲時序型數據，influxdb 廣泛的應用于存儲系統的監控數據，IOT行業的實時數據。

目前市面上流行 TSDB（時序型處理數據庫）：influxDB, TimescaleDB, QuestDBinfluxDB 類似于NOSQL體驗，自動適合標記集模型的技術的數據集；TimescaleDB 與 postgreSQL 兼容，更加適合物聯網數據，與PostgreSQL更好的兼容QuestDB: 支持InfluxDB內聯協議和PostgreSQL, 但是生態問題比較大

項目簡答介紹

本日志系統 DEMO，但是可以直接使用到生產環境上面，使用LOG_Process 讀取Nginx ./Access.log, 使用influxDB 進行存取

log_process -path ./access.log influxdsn http://127.0.0.1:8086@imooc@imoocpass@immoc@s

常見并發模型

解決C10k 的問題采用異步非阻塞的模型（Nginx, libevent, NodeJS）-- 問題復雜度高大量回調函數
協程（Go，Erlang, lua）：協線性函數一樣寫代碼；理解根加輕量級別的線程
程序并行執行 go foo() // 執行函數
mgs:= <- c 多個gorountine 需要進行通信
select 從多個channel 中讀取數據，多個 channel 隨機選擇一個進行消費?
并發：一個任務通過調度器讓任務看起來運行屬于單核CPU（邏輯運行）對于IO密集型比較友好
并行：任務真正的運行

在go 語言中并發執行，使用三個不同 gorountine, 一個負責裝填，一個負責運輸，一個負責處理，讓程序并發的運行起來，讓任務更加的職責單一化這種思想也可以將日志解析讀取，寫入模塊進行單獨小模塊，每個模塊讓使用gorountine ，通過channel 數據交互，至于這么多gorountine 是在一個CPU調度執行還是分配到多個CPU上進行執行，取決于系統.

go 語言有自己的調度器， go fun() 屬于一個獨立的工作單元，go的調度器，根據每個可用的物理處理器分配一個邏輯處理器，通過這個邏輯處理器對獨立單元進行處理，
通過設置: runtime.GOMAXPROCS(1)//給調度器分配多小個具體的邏輯處理器
一臺服務器的物理處理器越多，go 獲取到邏輯處理器也越多，導致器允許速度越快。參考：傳送門

系統架構

日志解析的基本流程化的偽函數，如下的函數有兩個缺陷，解析介入和解析后輸出只能寫死，所以需要進行擴展，接口方式進行擴展

package main
import (
	"fmt"
	"strings"
	"time"
)
/**
* 日志解析系統分為： 解析，讀取，寫入
 */
type LogProcess struct {
	path        string      // 讀取文件路徑
	influxDBDsn string      // influx data source
	rc          chan string // read module to process
	wc          chan string // process to influx
}
// 返回函數使用 指針， 結構體很大 不需要進行拷貝 性能優化
func (l *LogProcess) ReadFromFile() {
	// 文件讀取模塊
	line := "message"
	l.rc <- line
}
func (l *LogProcess) Process() {
	// 文件解析模塊
	data := <-l.rc
	l.wc <- strings.ToUpper(data)
}
func (l *LogProcess) writeToInfluxDB() {
	fmt.Println(<-l.wc)
}
func main() {
	// lp 引用類型
	lp := &LogProcess{
		path:        "./tmp/access.log",
		influxDBDsn: "username&password...",
		rc:          make(chan string),
		wc:          make(chan string),
	}
	// tree goroutine run
	go lp.ReadFromFile()
	go lp.Process()
	// 需要定義 chan 將 Process 數據 傳遞給 influxDB
	go lp.writeToInfluxDB()
	time.Sleep(2 * time.Second)
}

接口方式約束輸入和輸出進行優化

package main
import (
	"fmt"
	"strings"
	"time"
)
/**
* 日志解析系統分為： 解析，讀取，寫入
 */
type LogProcess struct {
	rc    chan string // read module to process
	wc    chan string // process to influx
	read  Read
	write Writer
}
func (l *LogProcess) Process() {
	// 文件解析模塊
	data := <-l.rc
	l.wc <- strings.ToUpper(data)
}
type Writer interface {
	writer(wc chan string)
}
type WriteToInfluxDB struct {
	influxDBDsn string // influx data source
}
func (w *WriteToInfluxDB) writer(wc chan string) {
	fmt.Println(<-wc)
}
type Read interface {
	read(rc chan string)
}
type ReadFromFile struct {
	path string // 讀取文件
}
func (r *ReadFromFile) read(rc chan string) {
	// 讀取模塊
	line := "message"
	rc <- line
}
func main() {
	// lp 引用類型
	r := &ReadFromFile{
		path: "./tmp/access.log",
	}
	w := &WriteToInfluxDB{
		influxDBDsn: "username&password"}
	lp := &LogProcess{
		rc:    make(chan string),
		wc:    make(chan string),
		read:  r,
		write: w,
	}
	// 通過接口方式 約束其功能
	go lp.read.read(lp.rc)
	go lp.Process()
	go lp.write.writer(lp.wc)
	// 通過參數注入方式
	time.Sleep(2 * time.Second)
}

讀取模塊具體實現

從上次讀取光標后開始逐行進行讀取，無需每次都全部文件讀取

package main
import (
	"bufio"
	"fmt"
	"io"
	"os"
	"strings"
	"time"
)
/**
* 日志解析系統分為： 解析，讀取，寫入
 */
type LogProcess struct {
	rc    chan []byte // read module to process
	wc    chan string // process to influx
	read  Read
	write Writer
}
func (l *LogProcess) Process() {
	// 文件解析模塊
	for v := range l.rc {
		l.wc <- strings.ToUpper(string(v))
	}
}
type Writer interface {
	writer(wc chan string)
}
type WriteToInfluxDB struct {
	influxDBDsn string // influx data source
}
func (w *WriteToInfluxDB) writer(wc chan string) {
	// wc 通道另外一種讀取方式
	for x := range wc {
		fmt.Println(x)
	}
}
type Read interface {
	read(rc chan []byte)
}
type ReadFromFile struct {
	path string // 讀取文件
}
func (r *ReadFromFile) read(rc chan []byte) {
	// 實時系統： 從文件末尾逐行進行讀取
	f, err := os.Open(r.path)
	if err != nil {
		panic(fmt.Sprintln("open file error:%s", err.Error()))
	}
	// 文件末尾最開始進行讀取
	f.Seek(0, 2)
	rd := bufio.NewReader(f)
	for {
		line, err := rd.ReadBytes('\n')
		if err == io.EOF {
			// d讀取到文件末尾, 日志還沒有寫入
			time.Sleep(500 * time.Millisecond)
			continue
		} else if err != nil {
			panic(fmt.Sprintln("ReadBytes error:%s", err.Error()))
		}
		rc <- line[:len(line)-1]
	}
}
func main() {
	// lp 引用類型
	r := &ReadFromFile{
		path: "H:\\code\\goprogarm\\src\\access.log",
	}
	w := &WriteToInfluxDB{
		influxDBDsn: "username&password"}
	lp := &LogProcess{
		rc:    make(chan []byte),
		wc:    make(chan string),
		read:  r,
		write: w,
	}
	// 通過接口方式 約束其功能
	go lp.read.read(lp.rc)
	go lp.Process()
	go lp.write.writer(lp.wc)
	// 通過參數注入方式
	time.Sleep(100 * time.Second)
}

日志解析模塊

沖Read Chan 中讀取每一行數據
正則方式提取所需要的監控數據
將數據寫入到influxDB

package main
import (
	"bufio"
	"fmt"
	"io"
	"log"
	"os"
	"regexp"
	"strconv"
	"time"
)
/**
* 日志解析系統分為： 解析，讀取，寫入
 */
type LogProcess struct {
	rc    chan []byte // read module to process
	wc    chan *Message // process to influx
	read  Read
	write Writer
}
//日志寫入結構體
type Message struct {
	TimeLocal time.Time
	BytesSent int
	Path, Method, Scheme, Status string
	UpstreamTime, RequestTime float64
}
func (l *LogProcess) Process() {
	// 通過正則表達式進行解析數據
	r := regexp.MustCompile(`(\s*)`)
	loc, _ := time.LoadLocation("Asia/shanghai")
	// 文件解析模塊
	for v := range l.rc {
		ret := r.FindStringSubmatch(string(v))
		if len(ret) != 13 {
			log.Println("FindStringSub match fail:", string(v))
			continue
		}
		message := &Message{
		}
		location, err := time.ParseInLocation("02/Jan/2006:15:04:05 +0000", ret[4], loc)
		if err != nil {
			log.Println("ParseInLocation fail:", err.Error(), ret[4])
		}
		message.TimeLocal = location
		// 字符串類型轉換成int
		atoi, err := strconv.Atoi(ret[8])
		if err != nil {
			log.Println("strconv.Atoi fail:", err.Error(), ret[4])
		}
		message.BytesSent = atoi
		l.wc <- message
	}
}
type Writer interface {
	writer(wc chan *Message)
}
type WriteToInfluxDB struct {
	influxDBDsn string // influx data source
}
func (w *WriteToInfluxDB) writer(wc chan *Message) {
	// wc 通道另外一種讀取方式
	for x := range wc {
		fmt.Println(x)
	}
}
type Read interface {
	read(rc chan []byte)
}
type ReadFromFile struct {
	path string // 讀取文件
}
func (r *ReadFromFile) read(rc chan []byte) {
	// 實時系統： 從文件末尾逐行進行讀取
	f, err := os.Open(r.path)
	if err != nil {
		panic(fmt.Sprintf("open file error:%s\n", err.Error()))
	}
	// 文件末尾最開始進行讀取
	f.Seek(0, 2)
	rd := bufio.NewReader(f)
	for {
		line, err := rd.ReadBytes('\n')
		if err == io.EOF {
			// d讀取到文件末尾, 日志還沒有寫入
			time.Sleep(500 * time.Millisecond)
			continue
		} else if err != nil {
			panic(fmt.Sprintf("ReadBytes error:%s\n", err.Error()))
		}
		rc <- line[:len(line)-1]
	}
}
func main() {
	// lp 引用類型
	r := &ReadFromFile{
		path: "H:\\code\\goprogarm\\src\\access.log",
	}
	w := &WriteToInfluxDB{
		influxDBDsn: "username&password"}
	lp := &LogProcess{
		rc:    make(chan []byte),
		wc:    make(chan *Message),
		read:  r,
		write: w,
	}
	// 通過接口方式 約束其功能
	go lp.read.read(lp.rc)
	go lp.Process()
	go lp.write.writer(lp.wc)
	// 通過參數注入方式
	time.Sleep(100 * time.Second)
}

原文鏈接：https://blog.csdn.net/qq_27217017/article/details/125945920

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系統架構

讀取模塊具體實現

日志解析模塊

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