第四部分：Spdlog日志库的核心组件分析-logger

Spdlog是一个快速且可扩展的C++日志库，它支持多线程和异步日志记录。在本文中，我们将分析Spdlog日志库的核心代码，探究其实现原理和代码结构。
Spdlog的基本架构

上一篇文章介绍了spdlog的五个主要组件，其中最重要是Logger、Sink和Formatter其中，Logger负责日志的记录和管理，Sink负责将日志输出到不同的目标（比如控制台、文件、网络等），Formatter负责将日志格式化为字符串。我们会在下面详细的介绍下它们。
Logger

Logger是Spdlog日志库的核心组件，它负责记录和管理日志。Logger的定义如下：

1. class logger {
2. public:
3.     explicit logger(std::string logger_name, sinks_init_list sinks);
5.     template<typename T>
6.     void log(level::level_enum lvl, const T &msg);
7.    
8.                 template<typename... Args>
9.     void log(source_loc loc, level::level_enum lvl, format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
10.    
11.     template<typename... Args>
12.     void log(level::level_enum lvl, format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
13.    
14.     // ...
15.     template<typename... Args>
16.     void trace(format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
17.    
18.     template<typename... Args>
19.     void debug(format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
21.     template<typename... Args>
22.     void info(format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
24.     // ....
26. private:
27.     std::string name_;
28.     std::vector<sink_ptr> sinks_;
29.     // ...
30. };

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Logger主要包含一个名称和一组Sink，它还提供了log()方法用于记录日志。当调用log()方法时，Logger会将日志消息传递给每个Sink，并由Sink将日志输出到目标。Logger还提供了其他一些方法，比如设置日志级别、添加和删除Sink等。
Logger 是个日志包装器，包含了日志名称和一组Sink，它提供了输出不同级别日志的方法，通过不同Sink的组合可以输出到一个或多个不同输出路径（文件，控制台，网络等）。
日志名全局唯一

每个 logger 都有一个名称，并且是全局唯一的，通过上一篇提到的 register 组件注册到全局的 map里，代码如下， registry 的 loggers_ 字段通过名字记录了所有的 logger 实例。

1. class registry
2. {
3. public:
4.     // .....
5.     // 注册日志
6.           void register_logger(std::shared_ptr<logger> new_logger);
8. private:
9.   // ....
10.         std::unordered_map<std::string, std::shared_ptr<logger>> loggers_;
11. }

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registry 提供 register_logger 接口注册日志。这里值得注意点是：注册时候如果发现已经存在则会抛异常， throw_if_exists_ 会检查是否已经存在同名日志实例，存在则通过 throw_spdlog_ex 抛出异常。

1. SPDLOG_INLINE void registry::throw_if_exists_(const std::string &logger_name)
2. {
3.     if (loggers_.find(logger_name) != loggers_.end())
4.     {
5.         throw_spdlog_ex("logger with name '" + logger_name + "' already exists");
6.     }
7. }
9. SPDLOG_INLINE void registry::register_logger_(std::shared_ptr<logger> new_logger)
10. {
11.     auto logger_name = new_logger->name();
12.     throw_if_exists_(logger_name);
13.     loggers_[logger_name] = std::move(new_logger);
14. }

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日志输出控制

• 提供不同级别日志的输出接口
  

在 logger 类中，Spdlog 提供了不同级别日志的输出接口，包括 trace()、debug()、info()、warn()、error() 和 critical() 等。下面是 logger 类中提供的不同级别日志输出接口的代码示例：

1. template<typename... Args>
2. void trace(format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
4. template<typename... Args>
5. void debug(format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
7. template<typename... Args>
8. void info(format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
10. template<typename... Args>
11. void warn(format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
13. template<typename... Args>
14. void error(format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);
16. template<typename... Args>
17. void critical(format_string_t<Args...> fmt, Args &&... args);

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使用这些接口，可以根据不同的日志级别输出不同的日志信息，比如 logger.info("This is an info message."); 将输出一条信息级别为 info 的日志。

• 日志输出级别控制
  

logger 提供了 set_level 接口来设置日志级别，这个级别可以是枚举类型 level 中的任何一个，比如 spdlog::set_level(spdlog::level::trace); 将设置日志级别为 trace，这样所有级别的日志都会被记录下来。如果想要只记录 info 级别及以上的日志，则可以使用 spdlog::set_level(spdlog::level::info);。
如果想要在运行时动态地设置日志级别，可以使用 set_level() 方法，例如 logger->set_level(spdlog::level::trace); 将设置当前 logger 的日志级别为 trace。
注意：如果想要关闭日志，则可以将日志级别设置为 off，例如 spdlog::set_level(spdlog::level::off);。

1. enum class level
2. {
3.     trace,
4.     debug,
5.     info,
6.     warn,
7.     err,
8.     critical,
9.     off
10. };

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• 日志刷新控制
  

logger提供了一些控制日志刷新的方法，最重要的方法是flush()。当调用flush()方法时，Logger会将所有挂起的日志消息刷新到Sink中。Logger还提供了set_pattern()方法，用于设置日志格式化模式。这个方法可以用于修改日志的输出格式，例如添加时间戳、线程ID等信息。

1. void flush();

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• 日志格式设置
  

logger 提供了设置日志格式的方法 set_pattern 通过此方法可以设置包含的 skin的日志格式，具体的格式信息可以参考上一篇。

1. // 日志格式设置
2. void set_pattern(std::string pattern, pattern_time_type time_type = pattern_time_type::local);

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通过格式字符串 pattern，会生成 formatter 实例，调用 skin的set_formatter 接口设置日志格式。

1. SPDLOG_INLINE void logger::set_pattern(std::string pattern, pattern_time_type time_type)
2. {
3.     auto new_formatter = details::make_unique<pattern_formatter>(std::move(pattern), time_type);
4.     set_formatter(std::move(new_formatter));
5. }
7. // set formatting for the sinks in this logger.
8. // each sink will get a separate instance of the formatter object.
9. SPDLOG_INLINE void logger::set_formatter(std::unique_ptr<formatter> f)
10. {
11.     for (auto it = sinks_.begin(); it != sinks_.end(); ++it)
12.     {
13.         if (std::next(it) == sinks_.end())
14.         {
15.             // last element - we can be move it.
16.             (*it)->set_formatter(std::move(f));
17.             break; // to prevent clang-tidy warning
18.         }
19.         else
20.         {
21.             (*it)->set_formatter(f->clone());
22.         }
23.     }
24. }

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