GoLang日志监控系统实现

上后左爱 2022-12-15 我要评论

日志监控系统

Nginx（日志文件） -> log_process (实时读取解析写入) -> influxdb(存储) ->grafana(前端日志展示器)

influxdb 属于GO语言编写的开源的时序型数据，着力于高性能查询与存储时序型数据，influxdb 广泛的应用于存储系统的监控数据，IOT行业的实时数据。

目前市面上流行 TSDB（时序型处理数据库）：influxDB, TimescaleDB, QuestDBinfluxDB 类似于NOSQL体验，自动适合标记集模型的技术的数据集；TimescaleDB 与 postgreSQL 兼容，更加适合物联网数据，与PostgreSQL更好的兼容QuestDB: 支持InfluxDB内联协议和PostgreSQL, 但是生态问题比较大

项目简答介绍

本日志系统 DEMO，但是可以直接使用到生产环境上面，使用LOG_Process 读取Nginx ./Access.log, 使用influxDB 进行存取

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

常见并发模型

解决C10k 的问题采用异步非阻塞的模型（Nginx, libevent, NodeJS）-- 问题复杂度高大量回调函数
协程（Go，Erlang, lua）：协线性函数一样写代码；理解根加轻量级别的线程
程序并行执行 go foo() // 执行函数
mgs:= <- c 多个gorountine 需要进行通信
select 从多个channel 中读取数据，多个 channel 随机选择一个进行消费
并发：一个任务通过调度器让任务看起来运行属于单核CPU（逻辑运行）对于IO密集型比较友好
并行：任务真正的运行

在go 语言中并发执行，使用三个不同 gorountine, 一个负责装填，一个负责运输，一个负责处理，让程序并发的运行起来，让任务更加的职责单一化这种思想也可以将日志解析读取，写入模块进行单独小模块，每个模块让使用gorountine ，通过channel 数据交互，至于这么多gorountine 是在一个CPU调度执行还是分配到多个CPU上进行执行，取决于系统.

go 语言有自己的调度器， go fun() 属于一个独立的工作单元，go的调度器，根据每个可用的物理处理器分配一个逻辑处理器，通过这个逻辑处理器对独立单元进行处理，
通过设置: runtime.GOMAXPROCS(1)//给调度器分配多小个具体的逻辑处理器
一台服务器的物理处理器越多，go 获取到逻辑处理器也越多，导致器允许速度越快。参考：传送门

系统架构

日志解析的基本流程化的伪函数，如下的函数有两个缺陷，解析介入和解析后输出只能写死，所以需要进行扩展，接口方式进行扩展

package main
import (
	"fmt"
	"strings"
	"time"
)
/**
* 日志解析系统分为： 解析，读取，写入
 */
type LogProcess struct {
	path        string      // 读取文件路径
	influxDBDsn string      // influx data source
	rc          chan string // read module to process
	wc          chan string // process to influx
}
// 返回函数使用 指针， 结构体很大 不需要进行拷贝 性能优化
func (l *LogProcess) ReadFromFile() {
	// 文件读取模块
	line := "message"
	l.rc <- line
}
func (l *LogProcess) Process() {
	// 文件解析模块
	data := <-l.rc
	l.wc <- strings.ToUpper(data)
}
func (l *LogProcess) writeToInfluxDB() {
	fmt.Println(<-l.wc)
}
func main() {
	// lp 引用类型
	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()
	// 需要定义 chan 将 Process 数据 传递给 influxDB
	go lp.writeToInfluxDB()
	time.Sleep(2 * time.Second)
}

接口方式约束输入和输出进行优化

package main
import (
	"fmt"
	"strings"
	"time"
)
/**
* 日志解析系统分为： 解析，读取，写入
 */
type LogProcess struct {
	rc    chan string // read module to process
	wc    chan string // process to influx
	read  Read
	write Writer
}
func (l *LogProcess) Process() {
	// 文件解析模块
	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 // 读取文件
}
func (r *ReadFromFile) read(rc chan string) {
	// 读取模块
	line := "message"
	rc <- line
}
func main() {
	// lp 引用类型
	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,
	}
	// 通过接口方式 约束其功能
	go lp.read.read(lp.rc)
	go lp.Process()
	go lp.write.writer(lp.wc)
	// 通过参数注入方式
	time.Sleep(2 * time.Second)
}

读取模块具体实现

从上次读取光标后开始逐行进行读取，无需每次都全部文件读取

package main
import (
	"bufio"
	"fmt"
	"io"
	"os"
	"strings"
	"time"
)
/**
* 日志解析系统分为： 解析，读取，写入
 */
type LogProcess struct {
	rc    chan []byte // read module to process
	wc    chan string // process to influx
	read  Read
	write Writer
}
func (l *LogProcess) Process() {
	// 文件解析模块
	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 通道另外一种读取方式
	for x := range wc {
		fmt.Println(x)
	}
}
type Read interface {
	read(rc chan []byte)
}
type ReadFromFile struct {
	path string // 读取文件
}
func (r *ReadFromFile) read(rc chan []byte) {
	// 实时系统： 从文件末尾逐行进行读取
	f, err := os.Open(r.path)
	if err != nil {
		panic(fmt.Sprintln("open file error:%s", err.Error()))
	}
	// 文件末尾最开始进行读取
	f.Seek(0, 2)
	rd := bufio.NewReader(f)
	for {
		line, err := rd.ReadBytes('\n')
		if err == io.EOF {
			// d读取到文件末尾, 日志还没有写入
			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 引用类型
	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,
	}
	// 通过接口方式 约束其功能
	go lp.read.read(lp.rc)
	go lp.Process()
	go lp.write.writer(lp.wc)
	// 通过参数注入方式
	time.Sleep(100 * time.Second)
}

日志解析模块

冲Read Chan 中读取每一行数据
正则方式提取所需要的监控数据
将数据写入到influxDB

package main
import (
	"bufio"
	"fmt"
	"io"
	"log"
	"os"
	"regexp"
	"strconv"
	"time"
)
/**
* 日志解析系统分为： 解析，读取，写入
 */
type LogProcess struct {
	rc    chan []byte // read module to process
	wc    chan *Message // process to influx
	read  Read
	write Writer
}
//日志写入结构体
type Message struct {
	TimeLocal time.Time
	BytesSent int
	Path, Method, Scheme, Status string
	UpstreamTime, RequestTime float64
}
func (l *LogProcess) Process() {
	// 通过正则表达式进行解析数据
	r := regexp.MustCompile(`(\s*)`)
	loc, _ := time.LoadLocation("Asia/shanghai")
	// 文件解析模块
	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
		// 字符串类型转换成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 通道另外一种读取方式
	for x := range wc {
		fmt.Println(x)
	}
}
type Read interface {
	read(rc chan []byte)
}
type ReadFromFile struct {
	path string // 读取文件
}
func (r *ReadFromFile) read(rc chan []byte) {
	// 实时系统： 从文件末尾逐行进行读取
	f, err := os.Open(r.path)
	if err != nil {
		panic(fmt.Sprintf("open file error:%s\n", err.Error()))
	}
	// 文件末尾最开始进行读取
	f.Seek(0, 2)
	rd := bufio.NewReader(f)
	for {
		line, err := rd.ReadBytes('\n')
		if err == io.EOF {
			// d读取到文件末尾, 日志还没有写入
			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 引用类型
	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,
	}
	// 通过接口方式 约束其功能
	go lp.read.read(lp.rc)
	go lp.Process()
	go lp.write.writer(lp.wc)
	// 通过参数注入方式
	time.Sleep(100 * time.Second)
}

GoLang日志监控系统实现

日志监控系统

项目简答介绍

系统架构

读取模块具体实现

日志解析模块

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