Logging クックブック

Author:Vinay Sajip <vinay_sajip at red-dove dot com>

このページでは、過去に見つかった logging に関するいくつかの便利なレシピを紹介します。

複数のモジュールで logging を使う

logging.getLogger('someLogger') の複数回の呼び出しは同じ logger への参照を返します。これは同じ Python インタプリタプロセス上で動いている限り、一つのモジュールの中からに限らず、モジュールをまたいでも当てはまります。同じオブジェクトへの参照という点でも正しいです。さらに、一つのモジュールの中で親 logger を定義して設定し、別のモジュールで子 logger を定義する (ただし設定はしない) ことが可能で、すべての子 logger への呼び出しは親にまで渡されます。まずはメインのモジュールです:

import logging
import auxiliary_module

# create logger with 'spam_application'
logger = logging.getLogger('spam_application')
logger.setLevel(logging.DEBUG)
# create file handler which logs even debug messages
fh = logging.FileHandler('spam.log')
fh.setLevel(logging.DEBUG)
# create console handler with a higher log level
ch = logging.StreamHandler()
ch.setLevel(logging.ERROR)
# create formatter and add it to the handlers
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
fh.setFormatter(formatter)
ch.setFormatter(formatter)
# add the handlers to the logger
logger.addHandler(fh)
logger.addHandler(ch)

logger.info('creating an instance of auxiliary_module.Auxiliary')
a = auxiliary_module.Auxiliary()
logger.info('created an instance of auxiliary_module.Auxiliary')
logger.info('calling auxiliary_module.Auxiliary.do_something')
a.do_something()
logger.info('finished auxiliary_module.Auxiliary.do_something')
logger.info('calling auxiliary_module.some_function()')
auxiliary_module.some_function()
logger.info('done with auxiliary_module.some_function()')

そして補助モジュール (auxiliary module) がこちらです:

import logging

# create logger
module_logger = logging.getLogger('spam_application.auxiliary')

class Auxiliary:
    def __init__(self):
        self.logger = logging.getLogger('spam_application.auxiliary.Auxiliary')
        self.logger.info('creating an instance of Auxiliary')

    def do_something(self):
        self.logger.info('doing something')
        a = 1 + 1
        self.logger.info('done doing something')

def some_function():
    module_logger.info('received a call to "some_function"')

出力はこのようになります:

2005-03-23 23:47:11,663 - spam_application - INFO -
   creating an instance of auxiliary_module.Auxiliary
2005-03-23 23:47:11,665 - spam_application.auxiliary.Auxiliary - INFO -
   creating an instance of Auxiliary
2005-03-23 23:47:11,665 - spam_application - INFO -
   created an instance of auxiliary_module.Auxiliary
2005-03-23 23:47:11,668 - spam_application - INFO -
   calling auxiliary_module.Auxiliary.do_something
2005-03-23 23:47:11,668 - spam_application.auxiliary.Auxiliary - INFO -
   doing something
2005-03-23 23:47:11,669 - spam_application.auxiliary.Auxiliary - INFO -
   done doing something
2005-03-23 23:47:11,670 - spam_application - INFO -
   finished auxiliary_module.Auxiliary.do_something
2005-03-23 23:47:11,671 - spam_application - INFO -
   calling auxiliary_module.some_function()
2005-03-23 23:47:11,672 - spam_application.auxiliary - INFO -
   received a call to 'some_function'
2005-03-23 23:47:11,673 - spam_application - INFO -
   done with auxiliary_module.some_function()

複数のスレッドからのロギング

複数スレッドからのロギングでは特別に何かをする必要はありません。 次の例はmain (初期) スレッドとそれ以外のスレッドからのロギングの例です:

import logging
import threading
import time

def worker(arg):
    while not arg['stop']:
        logging.debug('Hi from myfunc')
        time.sleep(0.5)

def main():
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG, format='%(relativeCreated)6d %(threadName)s %(message)s')
    info = {'stop': False}
    thread = threading.Thread(target=worker, args=(info,))
    thread.start()
    while True:
        try:
            logging.debug('Hello from main')
            time.sleep(0.75)
        except KeyboardInterrupt:
            info['stop'] = True
            break
    thread.join()

if __name__ == '__main__':
    main()

実行すると、このスクリプトの出力は次のようなものになるはずです:

   0 Thread-1 Hi from myfunc
   3 MainThread Hello from main
 505 Thread-1 Hi from myfunc
 755 MainThread Hello from main
1007 Thread-1 Hi from myfunc
1507 MainThread Hello from main
1508 Thread-1 Hi from myfunc
2010 Thread-1 Hi from myfunc
2258 MainThread Hello from main
2512 Thread-1 Hi from myfunc
3009 MainThread Hello from main
3013 Thread-1 Hi from myfunc
3515 Thread-1 Hi from myfunc
3761 MainThread Hello from main
4017 Thread-1 Hi from myfunc
4513 MainThread Hello from main
4518 Thread-1 Hi from myfunc

予想した通りかもしれませんが、ログ出力が散らばっているのが分かります。 もちろん、この手法はより多くのスレッドでも上手くいきます。

複数の handler と formatter

logger は通常の Python オブジェクトです。 addHandler() メソッドは追加されるハンドラの個数について最小値も最大値も定めていません。時にアプリケーションがすべての深刻度のすべてのメッセージをテキストファイルに記録しつつ、同時にエラーやそれ以上のものをコンソールに出力することが役に立ちます。これを実現する方法は、単に適切なハンドラを設定するだけです。アプリケーションコードの中のログ記録の呼び出しは変更されずに残ります。少し前に取り上げた単純なモジュール式の例を少し変えるとこうなります:

import logging

logger = logging.getLogger('simple_example')
logger.setLevel(logging.DEBUG)
# create file handler which logs even debug messages
fh = logging.FileHandler('spam.log')
fh.setLevel(logging.DEBUG)
# create console handler with a higher log level
ch = logging.StreamHandler()
ch.setLevel(logging.ERROR)
# create formatter and add it to the handlers
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
ch.setFormatter(formatter)
fh.setFormatter(formatter)
# add the handlers to logger
logger.addHandler(ch)
logger.addHandler(fh)

# 'application' code
logger.debug('debug message')
logger.info('info message')
logger.warn('warn message')
logger.error('error message')
logger.critical('critical message')

『application』 部分のコードは複数の handler について何も気にしていないことに注目してください。変更した箇所は新しい fh という名の handler を追加して設定したところがすべてです。

新しい handler を、異なる深刻度に対する filter と共に生成できることは、アプリケーションを書いてテストを行うときとても助けになります。デバッグ用にたくさんの print 文を使う代わりに logger.debug を使いましょう。あとで消したりコメントアウトしたりしなければならない print 文と違って、logger.debug 命令はソースコードの中にそのまま残しておいて再び必要になるまで休眠させておけます。その時必要になるのはただ logger および/または handler の深刻度の設定をいじることだけです。

複数の出力先にログを出力する

コンソールとファイルに、別々のメッセージ書式で、別々の状況に応じたログ出力を行わせたいとしましょう。例えば DEBUG よりも高いレベルのメッセージはファイルに記録し、INFO 以上のレベルのメッセージはコンソールに出力したいという場合です。また、ファイルにはタイムスタンプを記録し、コンソールには出力しないとします。以下のようにすれば、こうした挙動を実現できます:

import logging

# set up logging to file - see previous section for more details
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,
                    format='%(asctime)s %(name)-12s %(levelname)-8s %(message)s',
                    datefmt='%m-%d %H:%M',
                    filename='/temp/myapp.log',
                    filemode='w')
# define a Handler which writes INFO messages or higher to the sys.stderr
console = logging.StreamHandler()
console.setLevel(logging.INFO)
# set a format which is simpler for console use
formatter = logging.Formatter('%(name)-12s: %(levelname)-8s %(message)s')
# tell the handler to use this format
console.setFormatter(formatter)
# add the handler to the root logger
logging.getLogger('').addHandler(console)

# Now, we can log to the root logger, or any other logger. First the root...
logging.info('Jackdaws love my big sphinx of quartz.')

# Now, define a couple of other loggers which might represent areas in your
# application:

logger1 = logging.getLogger('myapp.area1')
logger2 = logging.getLogger('myapp.area2')

logger1.debug('Quick zephyrs blow, vexing daft Jim.')
logger1.info('How quickly daft jumping zebras vex.')
logger2.warning('Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.')
logger2.error('The five boxing wizards jump quickly.')

このスクリプトを実行すると、コンソールには以下のように表示されるでしょう

root        : INFO     Jackdaws love my big sphinx of quartz.
myapp.area1 : INFO     How quickly daft jumping zebras vex.
myapp.area2 : WARNING  Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.
myapp.area2 : ERROR    The five boxing wizards jump quickly.

そして、ファイルは以下のようになるはずです

10-22 22:19 root         INFO     Jackdaws love my big sphinx of quartz.
10-22 22:19 myapp.area1  DEBUG    Quick zephyrs blow, vexing daft Jim.
10-22 22:19 myapp.area1  INFO     How quickly daft jumping zebras vex.
10-22 22:19 myapp.area2  WARNING  Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.
10-22 22:19 myapp.area2  ERROR    The five boxing wizards jump quickly.

これを見て分かる通り、DEBUG メッセージはファイルだけに出力され、その他のメッセージは両方に出力されます。

この例ではコンソールとファイルのハンドラだけを使っていますが、実際には任意の数のハンドラや組み合わせを使えます。

設定サーバの例

ログ記録設定サーバを使うモジュールの例です:

import logging
import logging.config
import time
import os

# read initial config file
logging.config.fileConfig('logging.conf')

# create and start listener on port 9999
t = logging.config.listen(9999)
t.start()

logger = logging.getLogger('simpleExample')

try:
    # loop through logging calls to see the difference
    # new configurations make, until Ctrl+C is pressed
    while True:
        logger.debug('debug message')
        logger.info('info message')
        logger.warn('warn message')
        logger.error('error message')
        logger.critical('critical message')
        time.sleep(5)
except KeyboardInterrupt:
    # cleanup
    logging.config.stopListening()
    t.join()

そしてファイル名を受け取ってそのファイルをサーバに送るスクリプトですが、それに先だってバイナリエンコード長を新しいログ記録の設定として先に送っておきます:

#!/usr/bin/env python
import socket, sys, struct

with open(sys.argv[1], 'rb') as f:
    data_to_send = f.read()

HOST = 'localhost'
PORT = 9999
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
print('connecting...')
s.connect((HOST, PORT))
print('sending config...')
s.send(struct.pack('>L', len(data_to_send)))
s.send(data_to_send)
s.close()
print('complete')

ブロックする handler を扱う

ときどき、logging を行っているスレッドをブロックせずに、handler が動くようにしないといけないときがあります。これは Web アプリケーションではよくあることですし、もちろん他のシナリオでも起きる話です。

動作が鈍くなるときの元凶はたいてい、開発者のコントロール外にあるいくつもの理由で (例えば、残念なパフォーマンスのメールやネットワークのインフラ) 、 SMTPHandler: が電子メールを送るのに時間がかかることです。しかし、ほとんどのネットワークをまたぐ handler はブロックする可能性があります: SocketHandler による処理でさえ、裏で DNS への問い合わせというとても遅い処理を行うことがあります (そしてこの問い合わせ処理は、 Python の層より下のあなたの手の届かない、ソケットライブラリの深いところにある可能性もあります)。

解決策の1つは、2パートに分離したアプローチを用いることです。最初のパートは、パフォーマンスが重要なスレッドからアクセスされる、 QueueHandler だけをアタッチした logger です。この logger は単に、十分大きい、あるいは無制限の容量を持ったキューに書き込むだけです。キューへの書き込みは通常すぐに完了しますが、念の為に queue.Full 例外をキャッチする必要があるかもしれません。もしパフォーマンスクリティカルなスレッドを持つライブラリの開発者であるなら、このことを (QueueHandler だけをアタッチした logger についての言及を添えて) ドキュメントに書いておきましょう。

2つ目のパートは QueueHandler の対向として作られた QueueListener です。 QueueListener はとてもシンプルで、キューと handler を渡され、内部で QueueHandler (もしくは他の LogRecord の出力元) から送られた LogRecord をキューから受け取るスレッドを起動します。 LogRecord をキューから取り出して、 handler に渡して処理させます。

分離した QueueListener クラスを持つメリットは、複数の QueueHandler に対して1つのインスタンスで logging できることです。既存の handler のスレッド利用版を使って handler ごとにスレッドを持つよりはずっとリソースにやさしくなります。

この2つのクラスを利用する例です (import は省略):

que = queue.Queue(-1)  # no limit on size
queue_handler = QueueHandler(que)
handler = logging.StreamHandler()
listener = QueueListener(que, handler)
root = logging.getLogger()
root.addHandler(queue_handler)
formatter = logging.Formatter('%(threadName)s: %(message)s')
handler.setFormatter(formatter)
listener.start()
# The log output will display the thread which generated
# the event (the main thread) rather than the internal
# thread which monitors the internal queue. This is what
# you want to happen.
root.warning('Look out!')
listener.stop()

実行すると次のように出力します:

MainThread: Look out!

バージョン 3.5 で変更: Python 3.5 以前は、 QueueListener クラスは常にキューから受け取ったメッセージを、初期化元となっているそれぞれのハンドラーに受け渡していました。 ( というのも、レベルフィルターリングは別サイド、つまり、キューが満たされている場所で処理されるということが想定されているからです) Python 3.5以降では、キーワードとなる引数 respect_handler_level=True をリスナーのコントラクターに受け渡すことで、この挙動を変更することができるようになっています。これが行われると、各メッセージのレベルをハンドラーのレベルと比較して、そうすることが適切な場合のみ、メッセージをハンドラーに渡します。

ネットワーク越しの logging イベントの送受信

ログイベントをネットワーク越しに送信し、受信端でそれを処理したいとしましょう。 SocketHandler インスタンスを送信端の root logger にアタッチすれば、簡単に実現できます:

import logging, logging.handlers

rootLogger = logging.getLogger('')
rootLogger.setLevel(logging.DEBUG)
socketHandler = logging.handlers.SocketHandler('localhost',
                    logging.handlers.DEFAULT_TCP_LOGGING_PORT)
# don't bother with a formatter, since a socket handler sends the event as
# an unformatted pickle
rootLogger.addHandler(socketHandler)

# Now, we can log to the root logger, or any other logger. First the root...
logging.info('Jackdaws love my big sphinx of quartz.')

# Now, define a couple of other loggers which might represent areas in your
# application:

logger1 = logging.getLogger('myapp.area1')
logger2 = logging.getLogger('myapp.area2')

logger1.debug('Quick zephyrs blow, vexing daft Jim.')
logger1.info('How quickly daft jumping zebras vex.')
logger2.warning('Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.')
logger2.error('The five boxing wizards jump quickly.')

受信端では socketserver モジュールを使って受信プログラムを作成しておきます。簡単な実用プログラムを以下に示します:

import pickle
import logging
import logging.handlers
import socketserver
import struct


class LogRecordStreamHandler(socketserver.StreamRequestHandler):
    """Handler for a streaming logging request.

    This basically logs the record using whatever logging policy is
    configured locally.
    """

    def handle(self):
        """
        Handle multiple requests - each expected to be a 4-byte length,
        followed by the LogRecord in pickle format. Logs the record
        according to whatever policy is configured locally.
        """
        while True:
            chunk = self.connection.recv(4)
            if len(chunk) < 4:
                break
            slen = struct.unpack('>L', chunk)[0]
            chunk = self.connection.recv(slen)
            while len(chunk) < slen:
                chunk = chunk + self.connection.recv(slen - len(chunk))
            obj = self.unPickle(chunk)
            record = logging.makeLogRecord(obj)
            self.handleLogRecord(record)

    def unPickle(self, data):
        return pickle.loads(data)

    def handleLogRecord(self, record):
        # if a name is specified, we use the named logger rather than the one
        # implied by the record.
        if self.server.logname is not None:
            name = self.server.logname
        else:
            name = record.name
        logger = logging.getLogger(name)
        # N.B. EVERY record gets logged. This is because Logger.handle
        # is normally called AFTER logger-level filtering. If you want
        # to do filtering, do it at the client end to save wasting
        # cycles and network bandwidth!
        logger.handle(record)

class LogRecordSocketReceiver(socketserver.ThreadingTCPServer):
    """
    Simple TCP socket-based logging receiver suitable for testing.
    """

    allow_reuse_address = True

    def __init__(self, host='localhost',
                 port=logging.handlers.DEFAULT_TCP_LOGGING_PORT,
                 handler=LogRecordStreamHandler):
        socketserver.ThreadingTCPServer.__init__(self, (host, port), handler)
        self.abort = 0
        self.timeout = 1
        self.logname = None

    def serve_until_stopped(self):
        import select
        abort = 0
        while not abort:
            rd, wr, ex = select.select([self.socket.fileno()],
                                       [], [],
                                       self.timeout)
            if rd:
                self.handle_request()
            abort = self.abort

def main():
    logging.basicConfig(
        format='%(relativeCreated)5d %(name)-15s %(levelname)-8s %(message)s')
    tcpserver = LogRecordSocketReceiver()
    print('About to start TCP server...')
    tcpserver.serve_until_stopped()

if __name__ == '__main__':
    main()

先にサーバを起動しておき、次にクライアントを起動します。クライアントサイドでは、コンソールには何も出力されません; サーバサイドでは以下のようなメッセージを目にするはずです:

About to start TCP server...
   59 root            INFO     Jackdaws love my big sphinx of quartz.
   59 myapp.area1     DEBUG    Quick zephyrs blow, vexing daft Jim.
   69 myapp.area1     INFO     How quickly daft jumping zebras vex.
   69 myapp.area2     WARNING  Jail zesty vixen who grabbed pay from quack.
   69 myapp.area2     ERROR    The five boxing wizards jump quickly.

特定のシナリオでは pickle にはいくつかのセキュリティ上の問題があることに注意してください。これが問題になる場合、 makePickle() メソッドをオーバーライドして代替手段を実装することで異なるシリアライズ手法を使用できます。代替シリアライズ手法を使うように上記のスクリプトを修正することもできます。

コンテキスト情報をログ記録出力に付加する

時にはログ記録出力にログ関数の呼び出し時に渡されたパラメータに加えてコンテキスト情報を含めたいこともあるでしょう。たとえば、ネットワークアプリケーションで、クライアント固有の情報 (例: リモートクライアントの名前、 IP アドレス) もログ記録に残しておきたいと思ったとしましょう。 extra パラメータをこの目的に使うこともできますが、いつでもこの方法で情報を渡すのが便利なやり方とも限りません。また接続ごとに Logger インスタンスを生成する誘惑に駆られるかもしれませんが、生成した Logger インスタンスはガーベジコレクションで回収されないので、これは良いアイデアとは言えません。この例は現実的な問題ではないかもしれませんが、 Logger インスタンスの個数がアプリケーションの中でログ記録が行われるレベルの粒度に依存する場合、 Logger インスタンスの個数が事実上無制限にならないと、管理が難しくなります。

LoggerAdapter を使ったコンテキスト情報の伝達

logging イベントの情報と一緒に出力されるコンテキスト情報を渡す簡単な方法は、 LoggerAdapter を使うことです。このクラスは Logger のように見えるように設計されていて、 debug(), info(), warning(), error(), exception(), critical(), log() の各メソッドを呼び出せるようになっています。これらのメソッドは対応する Logger のメソッドと同じ引数を取るので、二つの型を取り替えて使うことができます。

LoggerAdapter のインスタンスを生成する際には、 Logger インスタンスとコンテキスト情報を収めた辞書風 (dict-like) のオブジェクトを渡します。 LoggerAdapter のログ記録メソッドを呼び出すと、呼び出しをコンストラクタに渡された配下の Logger インスタンスに委譲し、その際コンテキスト情報をその委譲された呼び出しに埋め込みます。 LoggerAdapter のコードから少し抜き出してみます:

def debug(self, msg, *args, **kwargs):
    """
    Delegate a debug call to the underlying logger, after adding
    contextual information from this adapter instance.
    """
    msg, kwargs = self.process(msg, kwargs)
    self.logger.debug(msg, *args, **kwargs)

LoggerAdapterprocess() メソッドがコンテキスト情報をログ出力に加える場所です。そこではログ記録呼び出しのメッセージとキーワード引数が渡され、加工された (可能性のある) それらの情報を配下のロガーへの呼び出しに渡し直します。このメソッドのデフォルト実装ではメッセージは元のままですが、キーワード引数にはコンストラクタに渡された辞書風オブジェクトを値として 「extra」 キーが挿入されます。もちろん、呼び出し時に 「extra」 キーワードを使った場合には何事もなかったかのように上書きされます。

「extra」 を用いる利点は辞書風オブジェクトの中の値が LogRecord インスタンスの __dict__ にマージされることで、辞書風オブジェクトのキーを知っている Formatter を用意して文字列をカスタマイズするようにできることです。それ以外のメソッドが必要なとき、たとえばコンテキスト情報をメッセージの前や後ろにつなげたい場合には、 LoggerAdapter から process() を望むようにオーバライドしたサブクラスを作ることが必要なだけです。次に挙げるのはこのクラスを使った例で、コンストラクタで使われる「辞書風」オブジェクトにどの振る舞いが必要なのかも示しています:

class CustomAdapter(logging.LoggerAdapter):
    """
    This example adapter expects the passed in dict-like object to have a
    'connid' key, whose value in brackets is prepended to the log message.
    """
    def process(self, msg, kwargs):
        return '[%s] %s' % (self.extra['connid'], msg), kwargs

これを次のように使うことができます:

logger = logging.getLogger(__name__)
adapter = CustomAdapter(logger, {'connid': some_conn_id})

これで、この adapter 経由でログした全てのイベントに対して、some_conn_id の値がログメッセージの前に追加されます。

コンテキスト情報を渡すために dict 以外のオブジェクトを使う

LoggerAdapter に渡すのは本物の dict でなくても構いません。 __getitem____iter__ を実装していて logging が辞書のように扱えるクラスのインスタンスを利用することができます。これは (dict の値が固定されるのに対して) 値を動的に生成できるので便利です。

Filter を使ったコンテキスト情報の伝達

ユーザ定義の Filter を使ってログ出力にコンテキスト情報を加えることもできます。 Filter インスタンスは、渡された LogRecords を修正することができます。これにより、適切なフォーマット文字列や必要なら Formatter を使って、出力となる属性を新しく追加することも出来ます。

例えば、web アプリケーションで、処理されるリクエスト (または、少なくともその重要な部分) は、スレッドローカル (threading.local) な変数に保存して、 Filter からアクセスすることで、 LogRecord にリクエストの情報を追加できます。例えば、リモート IP アドレスやリモートユーザのユーザ名にアクセスしたいなら、上述の LoggerAdapter の例のように属性名 『ip』 や 『user』 を使うといったようにです。その場合、同じフォーマット文字列を使って以下に示すように似たような出力を得られます。これはスクリプトの例です:

import logging
from random import choice

class ContextFilter(logging.Filter):
    """
    This is a filter which injects contextual information into the log.

    Rather than use actual contextual information, we just use random
    data in this demo.
    """

    USERS = ['jim', 'fred', 'sheila']
    IPS = ['123.231.231.123', '127.0.0.1', '192.168.0.1']

    def filter(self, record):

        record.ip = choice(ContextFilter.IPS)
        record.user = choice(ContextFilter.USERS)
        return True

if __name__ == '__main__':
    levels = (logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING, logging.ERROR, logging.CRITICAL)
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,
                        format='%(asctime)-15s %(name)-5s %(levelname)-8s IP: %(ip)-15s User: %(user)-8s %(message)s')
    a1 = logging.getLogger('a.b.c')
    a2 = logging.getLogger('d.e.f')

    f = ContextFilter()
    a1.addFilter(f)
    a2.addFilter(f)
    a1.debug('A debug message')
    a1.info('An info message with %s', 'some parameters')
    for x in range(10):
        lvl = choice(levels)
        lvlname = logging.getLevelName(lvl)
        a2.log(lvl, 'A message at %s level with %d %s', lvlname, 2, 'parameters')

そして、実行時に、以下のようになります:

2010-09-06 22:38:15,292 a.b.c DEBUG    IP: 123.231.231.123 User: fred     A debug message
2010-09-06 22:38:15,300 a.b.c INFO     IP: 192.168.0.1     User: sheila   An info message with some parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f CRITICAL IP: 127.0.0.1       User: sheila   A message at CRITICAL level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f ERROR    IP: 127.0.0.1       User: jim      A message at ERROR level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f DEBUG    IP: 127.0.0.1       User: sheila   A message at DEBUG level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f ERROR    IP: 123.231.231.123 User: fred     A message at ERROR level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f CRITICAL IP: 192.168.0.1     User: jim      A message at CRITICAL level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f CRITICAL IP: 127.0.0.1       User: sheila   A message at CRITICAL level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,300 d.e.f DEBUG    IP: 192.168.0.1     User: jim      A message at DEBUG level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,301 d.e.f ERROR    IP: 127.0.0.1       User: sheila   A message at ERROR level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,301 d.e.f DEBUG    IP: 123.231.231.123 User: fred     A message at DEBUG level with 2 parameters
2010-09-06 22:38:15,301 d.e.f INFO     IP: 123.231.231.123 User: fred     A message at INFO level with 2 parameters

複数のプロセスからの単一ファイルへのログ記録

ログ記録はスレッドセーフであり、単一プロセスの複数のスレッドからの単一ファイルへのログ記録はサポート されています が、 複数プロセス からの単一ファイルへのログ記録はサポート されません 。なぜなら、複数のプロセスをまたいで単一のファイルへのアクセスを直列化する標準の方法が Python には存在しないからです。複数のプロセスから単一ファイルへログ記録しなければならないなら、最も良い方法は、すべてのプロセスが SocketHandler に対してログ記録を行い、独立したプロセスとしてソケットサーバを動かすことです。ソケットサーバはソケットから読み取ってファイルにログを書き出します。 (この機能を実行するために、既存のプロセスの 1 つのスレッドを割り当てることもできます) この節 では、このアプローチをさらに詳細に文書化しています。動作するソケット受信プログラムが含まれているので、アプリケーションに組み込むための出発点として使用できるでしょう。

multiprocessing モジュールを含む最近のバージョンの Python を使用しているなら、複数のプロセスからファイルへのアクセスを直列化するために Lock クラスを使って独自のハンドラを書くことができます。既存の FileHandler とそのサブクラスは現在のところ multiprocessing を利用していませんが、将来は利用するようになるかもしれません。現在のところ multiprocessing モジュールが提供するロック機能はすべてのプラットホームで動作するわけではないことに注意してください (https://bugs.python.org/issue3770 参照)。

別の方法として、 QueueQueueHandler を使って、マルチプロセスアプリケーションの1つのプロセスに全ての logging イベントを送る事ができます。次の例はこれを行う方法を示します。この例では独立した listener プロセスが他のプロセスから送られた event を受け取り、それを独自の logging 設定にしたがって保存します。この例は実装の方法の1つを示しているだけ (例えば、 listener プロセスを分離する代わりに listener スレッドを使うこともできます) ですが、これは listener とアプリケーション内の他のプロセスで完全に異なる設定を使う例になっているので、各自の要求に応じたコードを書く叩き台になるでしょう:

# You'll need these imports in your own code
import logging
import logging.handlers
import multiprocessing

# Next two import lines for this demo only
from random import choice, random
import time

#
# Because you'll want to define the logging configurations for listener and workers, the
# listener and worker process functions take a configurer parameter which is a callable
# for configuring logging for that process. These functions are also passed the queue,
# which they use for communication.
#
# In practice, you can configure the listener however you want, but note that in this
# simple example, the listener does not apply level or filter logic to received records.
# In practice, you would probably want to do this logic in the worker processes, to avoid
# sending events which would be filtered out between processes.
#
# The size of the rotated files is made small so you can see the results easily.
def listener_configurer():
    root = logging.getLogger()
    h = logging.handlers.RotatingFileHandler('mptest.log', 'a', 300, 10)
    f = logging.Formatter('%(asctime)s %(processName)-10s %(name)s %(levelname)-8s %(message)s')
    h.setFormatter(f)
    root.addHandler(h)

# This is the listener process top-level loop: wait for logging events
# (LogRecords)on the queue and handle them, quit when you get a None for a
# LogRecord.
def listener_process(queue, configurer):
    configurer()
    while True:
        try:
            record = queue.get()
            if record is None:  # We send this as a sentinel to tell the listener to quit.
                break
            logger = logging.getLogger(record.name)
            logger.handle(record)  # No level or filter logic applied - just do it!
        except Exception:
            import sys, traceback
            print('Whoops! Problem:', file=sys.stderr)
            traceback.print_exc(file=sys.stderr)

# Arrays used for random selections in this demo

LEVELS = [logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING,
          logging.ERROR, logging.CRITICAL]

LOGGERS = ['a.b.c', 'd.e.f']

MESSAGES = [
    'Random message #1',
    'Random message #2',
    'Random message #3',
]

# The worker configuration is done at the start of the worker process run.
# Note that on Windows you can't rely on fork semantics, so each process
# will run the logging configuration code when it starts.
def worker_configurer(queue):
    h = logging.handlers.QueueHandler(queue)  # Just the one handler needed
    root = logging.getLogger()
    root.addHandler(h)
    # send all messages, for demo; no other level or filter logic applied.
    root.setLevel(logging.DEBUG)

# This is the worker process top-level loop, which just logs ten events with
# random intervening delays before terminating.
# The print messages are just so you know it's doing something!
def worker_process(queue, configurer):
    configurer(queue)
    name = multiprocessing.current_process().name
    print('Worker started: %s' % name)
    for i in range(10):
        time.sleep(random())
        logger = logging.getLogger(choice(LOGGERS))
        level = choice(LEVELS)
        message = choice(MESSAGES)
        logger.log(level, message)
    print('Worker finished: %s' % name)

# Here's where the demo gets orchestrated. Create the queue, create and start
# the listener, create ten workers and start them, wait for them to finish,
# then send a None to the queue to tell the listener to finish.
def main():
    queue = multiprocessing.Queue(-1)
    listener = multiprocessing.Process(target=listener_process,
                                       args=(queue, listener_configurer))
    listener.start()
    workers = []
    for i in range(10):
        worker = multiprocessing.Process(target=worker_process,
                                         args=(queue, worker_configurer))
        workers.append(worker)
        worker.start()
    for w in workers:
        w.join()
    queue.put_nowait(None)
    listener.join()

if __name__ == '__main__':
    main()

上のスクリプトの亜種で、logging をメインプロセスの別スレッドで行う例:

import logging
import logging.config
import logging.handlers
from multiprocessing import Process, Queue
import random
import threading
import time

def logger_thread(q):
    while True:
        record = q.get()
        if record is None:
            break
        logger = logging.getLogger(record.name)
        logger.handle(record)


def worker_process(q):
    qh = logging.handlers.QueueHandler(q)
    root = logging.getLogger()
    root.setLevel(logging.DEBUG)
    root.addHandler(qh)
    levels = [logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING, logging.ERROR,
              logging.CRITICAL]
    loggers = ['foo', 'foo.bar', 'foo.bar.baz',
               'spam', 'spam.ham', 'spam.ham.eggs']
    for i in range(100):
        lvl = random.choice(levels)
        logger = logging.getLogger(random.choice(loggers))
        logger.log(lvl, 'Message no. %d', i)

if __name__ == '__main__':
    q = Queue()
    d = {
        'version': 1,
        'formatters': {
            'detailed': {
                'class': 'logging.Formatter',
                'format': '%(asctime)s %(name)-15s %(levelname)-8s %(processName)-10s %(message)s'
            }
        },
        'handlers': {
            'console': {
                'class': 'logging.StreamHandler',
                'level': 'INFO',
            },
            'file': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog.log',
                'mode': 'w',
                'formatter': 'detailed',
            },
            'foofile': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog-foo.log',
                'mode': 'w',
                'formatter': 'detailed',
            },
            'errors': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog-errors.log',
                'mode': 'w',
                'level': 'ERROR',
                'formatter': 'detailed',
            },
        },
        'loggers': {
            'foo': {
                'handlers': ['foofile']
            }
        },
        'root': {
            'level': 'DEBUG',
            'handlers': ['console', 'file', 'errors']
        },
    }
    workers = []
    for i in range(5):
        wp = Process(target=worker_process, name='worker %d' % (i + 1), args=(q,))
        workers.append(wp)
        wp.start()
    logging.config.dictConfig(d)
    lp = threading.Thread(target=logger_thread, args=(q,))
    lp.start()
    # At this point, the main process could do some useful work of its own
    # Once it's done that, it can wait for the workers to terminate...
    for wp in workers:
        wp.join()
    # And now tell the logging thread to finish up, too
    q.put(None)
    lp.join()

こちらは特定の logger に設定を適用する例になっています。foo logger は foo サブシステムの中の全てのイベントを mplog-foo.log に保存する特別な handler を持っています。これはメインプロセス側の log 処理で使われ、(logging イベントは worker プロセス側で生成されますが) 各メッセージを適切な出力先に出力します。

ファイルをローテートする

ログファイルがある大きさに達したら、新しいファイルを開いてそこにログを取りたいことがあります。そのファイルをある数だけ残し、その数のファイルが生成されたらファイルを循環し、ファイルの数も大きさも制限したいこともあるでしょう。この利用パターンのために、logging パッケージは RotatingFileHandler を提供しています:

import glob
import logging
import logging.handlers

LOG_FILENAME = 'logging_rotatingfile_example.out'

# Set up a specific logger with our desired output level
my_logger = logging.getLogger('MyLogger')
my_logger.setLevel(logging.DEBUG)

# Add the log message handler to the logger
handler = logging.handlers.RotatingFileHandler(
              LOG_FILENAME, maxBytes=20, backupCount=5)

my_logger.addHandler(handler)

# Log some messages
for i in range(20):
    my_logger.debug('i = %d' % i)

# See what files are created
logfiles = glob.glob('%s*' % LOG_FILENAME)

for filename in logfiles:
    print(filename)

この結果として、アプリケーションのログ履歴の一部である、6 つに別れたファイルが得られます:

logging_rotatingfile_example.out
logging_rotatingfile_example.out.1
logging_rotatingfile_example.out.2
logging_rotatingfile_example.out.3
logging_rotatingfile_example.out.4
logging_rotatingfile_example.out.5

最新のファイルはいつでも logging_rotatingfile_example.out で、サイズの上限に達するたびに拡張子 .1 を付けた名前に改名されます。既にあるバックアップファイルはその拡張子がインクリメントされ (.1.2 になるなど)、 .6 ファイルは消去されます。

明らかに、ここでは極端な例示のためにファイルの大きさをかなり小さな値に設定しています。実際に使うときは maxBytes を適切な値に設定してください。

別の format スタイルを利用する

logging が Python 標準ライブラリに追加された時、メッセージを動的な内容でフォーマットする唯一の方法は % を使ったフォーマットでした。その後、 Python には新しい文字列フォーマット機構として string.Template (Python 2.4 で追加) と str.format() (Python 2.6 で追加) が加わりました。

logging は (3.2 から) この2つの追加されたフォーマット方法をサポートしています。 Formatter クラスが style という名前のオプションのキーワード引数を受け取ります。このデフォルト値は '%' ですが、他に '{''$' が指定可能で、それぞれのフォーマット方法に対応しています。後方互換性はデフォルト値によって維持されていますが、明示的に style 引数を指定することで、 str.format()string.Template を使った format を指定する事ができます。次の例はこの機能を使ってみています:

>>> import logging
>>> root = logging.getLogger()
>>> root.setLevel(logging.DEBUG)
>>> handler = logging.StreamHandler()
>>> bf = logging.Formatter('{asctime} {name} {levelname:8s} {message}',
...                        style='{')
>>> handler.setFormatter(bf)
>>> root.addHandler(handler)
>>> logger = logging.getLogger('foo.bar')
>>> logger.debug('This is a DEBUG message')
2010-10-28 15:11:55,341 foo.bar DEBUG    This is a DEBUG message
>>> logger.critical('This is a CRITICAL message')
2010-10-28 15:12:11,526 foo.bar CRITICAL This is a CRITICAL message
>>> df = logging.Formatter('$asctime $name ${levelname} $message',
...                        style='$')
>>> handler.setFormatter(df)
>>> logger.debug('This is a DEBUG message')
2010-10-28 15:13:06,924 foo.bar DEBUG This is a DEBUG message
>>> logger.critical('This is a CRITICAL message')
2010-10-28 15:13:11,494 foo.bar CRITICAL This is a CRITICAL message
>>>

最終的に出力されるログメッセージの format と、各メッセージを生成する部分は完全に独立していることに注意してください。次の例でわかるように、メッセージを生成する部分では % を使い続けています:

>>> logger.error('This is an%s %s %s', 'other,', 'ERROR,', 'message')
2010-10-28 15:19:29,833 foo.bar ERROR This is another, ERROR, message
>>>

logging の呼び出し (logger.debug()logger.info() など) は、ログメッセージのために位置引数しか受け取らず、キーワード引数はそれを処理するときのオプションを指定するためだけに使われます。 (例えば、 exc_info キーワード引数を使ってログを取るトレースバック情報を指定したり、 extra キーワード引数を使ってログに付与する追加のコンテキスト情報を指定します。) logging パッケージは内部で % を使って format 文字列と引数をマージしているので、 str.format()string.Template を使って logging を呼び出す事はできません。既存の logging 呼び出しは %-format を使っているので、後方互換性のためにこの部分を変更することはできません。

しかし、{} や $ を使ってログメッセージをフォーマットする方法はあります。ログメッセージには任意のオブジェクトを format 文字列として渡すことができ、logging パッケージはそのオブジェクトに対して str() を使って実際の format 文字列を生成します。次の2つのクラスを見てください:

class BraceMessage:
    def __init__(self, fmt, *args, **kwargs):
        self.fmt = fmt
        self.args = args
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        return self.fmt.format(*self.args, **self.kwargs)

class DollarMessage:
    def __init__(self, fmt, **kwargs):
        self.fmt = fmt
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        from string import Template
        return Template(self.fmt).substitute(**self.kwargs)

どちらのクラスも format 文字列の代わりに利用して、 {} や $ を使って実際のログの 「%(message)s」, 「{message}」, 「$message」 で指定された 「message」 部分を生成することができます。これは何かログを取りたいときに常に使うには使いにくいクラス名ですが、 __ (アンダースコア2つ — gettext.gettext() やその仲間によくエイリアスとして使われるアンダースコア1つと混同しないように) などの使いやすいエイリアスを使うことができます。

上のクラスは Python には含まれませんが、自分のコードにコピペして使うのは簡単です。これらは次の例のようにして利用できます。(上のクラスが wherever というモジュールで定義されていると仮定します):

>>> from wherever import BraceMessage as __
>>> print(__('Message with {0} {name}', 2, name='placeholders'))
Message with 2 placeholders
>>> class Point: pass
...
>>> p = Point()
>>> p.x = 0.5
>>> p.y = 0.5
>>> print(__('Message with coordinates: ({point.x:.2f}, {point.y:.2f})',
...       point=p))
Message with coordinates: (0.50, 0.50)
>>> from wherever import DollarMessage as __
>>> print(__('Message with $num $what', num=2, what='placeholders'))
Message with 2 placeholders
>>>

上の例ではフォーマットの動作を示すために print() を使っていますが、もちろん実際にこの方法でログを出力するには logger.debug() などを使います。

注意点として、この方法には大きなパフォーマンスのペナルティはありません。実際のフォーマット操作は logging の呼び出し時ではなくて、メッセージが実際に handler によって出力されるときに起こります。(出力されないならフォーマットもされません) そのため、この方法で注意しないといけないのは、追加の括弧がフォーマット文字列だけではなく引数も囲わないといけないことだけです。これは __ が XXXMessage クラスのコンストラクタ呼び出しのシンタックスシュガーでしか無いからです。

次の例のように、 LoggerAdapter を利用して上と似たような効果を実現する方法もあります:

import logging

class Message(object):
    def __init__(self, fmt, args):
        self.fmt = fmt
        self.args = args

    def __str__(self):
        return self.fmt.format(*self.args)

class StyleAdapter(logging.LoggerAdapter):
    def __init__(self, logger, extra=None):
        super(StyleAdapter, self).__init__(logger, extra or {})

    def log(self, level, msg, *args, **kwargs):
        if self.isEnabledFor(level):
            msg, kwargs = self.process(msg, kwargs)
            self.logger._log(level, Message(msg, args), (), **kwargs)

logger = StyleAdapter(logging.getLogger(__name__))

def main():
    logger.debug('Hello, {}', 'world!')

if __name__ == '__main__':
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)
    main()

上のスクリプトは Python 3.2 以降では Hello, world! というメッセージをログするはずです。

LogRecord のカスタマイズ

全ての logging イベントは LogRecord のインスタンスとして表現されます。イベントのログが取られて logger のレベルでフィルタされなかった場合、イベントの情報を含む LogRecord が生成され、その logger (と、 propagate が無効になるまでの上位 logger) の handler に渡されます。 Python 3.2 までは、この生成が行われているのは2箇所だけでした:

  • Logger.makeRecord(): 通常のイベント logging プロセスで呼ばれます。これは LogRecord を直接読んでインスタンスを生成します。
  • makeLogRecord(): LogRecord に追加される属性を含む辞書を渡して呼び出されます。これはネットワーク越しに (pickle 形式で SocketHandler 経由で、あるいは JSON 形式で HTTPHandler 経由で) 辞書を受け取った場合などに利用されます。

そのために LogRecord で何か特別なことをしたい場合は、次のどちらかをしなければなりません。

  • Logger.makeRecord() をオーバーライドした独自の Logger のサブクラスを作り、利用したい logger のどれかがインスタンス化される前に、それを setLoggerClass() を使って登録する。
  • filter() メソッドで必要な特殊な処理を行う Filter を logger か handler に追加する。

最初の方法は、複数の異なるライブラリが別々のことをしようとした場合にうまく行きません。各ライブラリが独自の Logger のサブクラスを登録しようとして、最後に登録されたライブラリが生き残ります。

2つ目の方法はほとんどのケースでうまくいきますが、たとえば LogRecord を特殊化したサブクラスを使うことなどはできません。ライブラリの開発者は利用している logger に適切な filter を設定できますが、新しい logger を作るたびに忘れずに設定しないといけなくなります。 (新しいパッケージやモジュールを追加し、モジュールレベルで次の式を実行することで、新しい logger が作られます)

logger = logging.getLogger(__name__)

これでは考えることが余計に1つ増えてしまうでしょう。開発者は、最も高いレベルのロガーに取り付けられた NullHandler に、フィルタを追加することもできますが、アプリケーション開発者が、より低いレベルに対するライブラリのロガーにハンドラを取り付けた場合、フィルタは呼び出されません — 従って、そのハンドラからの出力はライブラリ開発者の意図を反映したものにはなりません。

Python 3.2 以降では、 LogRecord の生成は、指定できるファクトリ経由になります。ファクトリは callable で、 setLogRecordFactory() で登録でき、 getLogRecordFactory() で現在のファクトリを取得できます。ファクトリは LogRecord コンストラクタと同じシグネチャで呼び出され、 LogRecord がデフォルトのファクトリとして設定されています。

このアプローチはカスタムのファクトリが LogRecord の生成のすべての面を制御できるようにしています。たとえば、サブクラスを返したり、次のようなパターンを使って単に属性を追加することができます:

old_factory = logging.getLogRecordFactory()

def record_factory(*args, **kwargs):
    record = old_factory(*args, **kwargs)
    record.custom_attribute = 0xdecafbad
    return record

logging.setLogRecordFactory(record_factory)

このアプローチでは複数の異なるライブラリがファクトリをチェインさせて、お互いに同じ属性を上書きしたり、標準で提供されている属性を意図せず上書きしない限りはうまくいきます。しかし、チェインのつながり全てが、全ての logging の操作に対しての実行時のオーバーヘッドになることを念頭に置き、このテクニックは Filter を利用するだけでは望む結果が得られない場合にのみ使うべきです。

QueueHandler を継承する - ZeroMQ を使う例

QueueHandler のサブクラスを作ってメッセージを他のキュー、例えば ZeroMQ の 『publish』 ソケットに送信することができます。下の例では、ソケットを別に作ってそれを handler に (『queue』 として) 渡します:

import zmq   # using pyzmq, the Python binding for ZeroMQ
import json  # for serializing records portably

ctx = zmq.Context()
sock = zmq.Socket(ctx, zmq.PUB)  # or zmq.PUSH, or other suitable value
sock.bind('tcp://*:5556')        # or wherever

class ZeroMQSocketHandler(QueueHandler):
    def enqueue(self, record):
        self.queue.send_json(record.__dict__)


handler = ZeroMQSocketHandler(sock)

もちろん同じことを別の設計でもできます。socket を作るのに必要な情報を handler に渡す例です:

class ZeroMQSocketHandler(QueueHandler):
    def __init__(self, uri, socktype=zmq.PUB, ctx=None):
        self.ctx = ctx or zmq.Context()
        socket = zmq.Socket(self.ctx, socktype)
        socket.bind(uri)
        super().__init__(socket)

    def enqueue(self, record):
        self.queue.send_json(record.__dict__)

    def close(self):
        self.queue.close()

QueueListener のサブクラスを作る - ZeroMQ を使う例

QueueListener のサブクラスを作って、メッセージを他のキュー、例えば ZeroMQ の 『subscribe』 ソケットから取得する事もできます。サンプルです:

class ZeroMQSocketListener(QueueListener):
    def __init__(self, uri, *handlers, **kwargs):
        self.ctx = kwargs.get('ctx') or zmq.Context()
        socket = zmq.Socket(self.ctx, zmq.SUB)
        socket.setsockopt_string(zmq.SUBSCRIBE, '')  # subscribe to everything
        socket.connect(uri)
        super().__init__(socket, *handlers, **kwargs)

    def dequeue(self):
        msg = self.queue.recv_json()
        return logging.makeLogRecord(msg)

参考

logging モジュール
logging モジュールの API リファレンス。
logging.config モジュール
logging モジュールの環境設定 API です。
logging.handlers モジュール
logging モジュールに含まれる、便利なハンドラです。

logging 基本チュートリアル

logging 上級チュートリアル

辞書ベースで構成する例

次の例は辞書を使った logging の構成です。この例は Django プロジェクトのドキュメント から持ってきました。この辞書を dictConfig() に渡して設定を有効にします:

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': True,
    'formatters': {
        'verbose': {
            'format': '%(levelname)s %(asctime)s %(module)s %(process)d %(thread)d %(message)s'
        },
        'simple': {
            'format': '%(levelname)s %(message)s'
        },
    },
    'filters': {
        'special': {
            '()': 'project.logging.SpecialFilter',
            'foo': 'bar',
        }
    },
    'handlers': {
        'null': {
            'level':'DEBUG',
            'class':'django.utils.log.NullHandler',
        },
        'console':{
            'level':'DEBUG',
            'class':'logging.StreamHandler',
            'formatter': 'simple'
        },
        'mail_admins': {
            'level': 'ERROR',
            'class': 'django.utils.log.AdminEmailHandler',
            'filters': ['special']
        }
    },
    'loggers': {
        'django': {
            'handlers':['null'],
            'propagate': True,
            'level':'INFO',
        },
        'django.request': {
            'handlers': ['mail_admins'],
            'level': 'ERROR',
            'propagate': False,
        },
        'myproject.custom': {
            'handlers': ['console', 'mail_admins'],
            'level': 'INFO',
            'filters': ['special']
        }
    }
}

この構成方法についてのより詳しい情報は、 Django のドキュメントの 該当のセクション で見ることができます。

rotator と namer を使ってログローテートをカスタマイズする

次の、ログファイルを zlib ベースの圧縮をするスニペットでは、namer と rotater を定義する方法の例を提供してます:

def namer(name):
    return name + ".gz"

def rotator(source, dest):
    with open(source, "rb") as sf:
        data = sf.read()
        compressed = zlib.compress(data, 9)
        with open(dest, "wb") as df:
            df.write(compressed)
    os.remove(source)

rh = logging.handlers.RotatingFileHandler(...)
rh.rotator = rotator
rh.namer = namer

これは本当の .gz ファイルではなく、実際の gzip ファイルが持っている 「コンテナ」 がない生の圧縮データです。このスニペットはただの解説用です。

より手の込んだ multiprocessing の例

次の実際に動作する例は、logging を multiprocessing と設定ファイルを使って利用する方法を示しています。設定内容はかなりシンプルですが、より複雑な構成を実際の multiprocessing を利用するシナリオで実装する方法を示しています。

この例では、メインプロセスは listener プロセスといくつかのワーカープロセスを起動します。メイン、listener、ワーカープロセスはそれぞれ分離した設定を持っています (ワーカープロセス群は同じ設定を共有します)。この例から、メインプロセスの logging, ワーカーが QueueHandler でログを送っているところ、listener が利用する QueueListener の実装、複雑な設定、キューから受け取ったイベントを設定された handler に分配する部分を見ることができます。この設定は説明用のものですが、この例を自分のシナリオに適応させることができるでしょう。

これがそのスクリプトです。docstring とコメントで動作を説明しています:

import logging
import logging.config
import logging.handlers
from multiprocessing import Process, Queue, Event, current_process
import os
import random
import time

class MyHandler:
    """
    A simple handler for logging events. It runs in the listener process and
    dispatches events to loggers based on the name in the received record,
    which then get dispatched, by the logging system, to the handlers
    configured for those loggers.
    """
    def handle(self, record):
        logger = logging.getLogger(record.name)
        # The process name is transformed just to show that it's the listener
        # doing the logging to files and console
        record.processName = '%s (for %s)' % (current_process().name, record.processName)
        logger.handle(record)

def listener_process(q, stop_event, config):
    """
    This could be done in the main process, but is just done in a separate
    process for illustrative purposes.

    This initialises logging according to the specified configuration,
    starts the listener and waits for the main process to signal completion
    via the event. The listener is then stopped, and the process exits.
    """
    logging.config.dictConfig(config)
    listener = logging.handlers.QueueListener(q, MyHandler())
    listener.start()
    if os.name == 'posix':
        # On POSIX, the setup logger will have been configured in the
        # parent process, but should have been disabled following the
        # dictConfig call.
        # On Windows, since fork isn't used, the setup logger won't
        # exist in the child, so it would be created and the message
        # would appear - hence the "if posix" clause.
        logger = logging.getLogger('setup')
        logger.critical('Should not appear, because of disabled logger ...')
    stop_event.wait()
    listener.stop()

def worker_process(config):
    """
    A number of these are spawned for the purpose of illustration. In
    practice, they could be a heterogeneous bunch of processes rather than
    ones which are identical to each other.

    This initialises logging according to the specified configuration,
    and logs a hundred messages with random levels to randomly selected
    loggers.

    A small sleep is added to allow other processes a chance to run. This
    is not strictly needed, but it mixes the output from the different
    processes a bit more than if it's left out.
    """
    logging.config.dictConfig(config)
    levels = [logging.DEBUG, logging.INFO, logging.WARNING, logging.ERROR,
              logging.CRITICAL]
    loggers = ['foo', 'foo.bar', 'foo.bar.baz',
               'spam', 'spam.ham', 'spam.ham.eggs']
    if os.name == 'posix':
        # On POSIX, the setup logger will have been configured in the
        # parent process, but should have been disabled following the
        # dictConfig call.
        # On Windows, since fork isn't used, the setup logger won't
        # exist in the child, so it would be created and the message
        # would appear - hence the "if posix" clause.
        logger = logging.getLogger('setup')
        logger.critical('Should not appear, because of disabled logger ...')
    for i in range(100):
        lvl = random.choice(levels)
        logger = logging.getLogger(random.choice(loggers))
        logger.log(lvl, 'Message no. %d', i)
        time.sleep(0.01)

def main():
    q = Queue()
    # The main process gets a simple configuration which prints to the console.
    config_initial = {
        'version': 1,
        'formatters': {
            'detailed': {
                'class': 'logging.Formatter',
                'format': '%(asctime)s %(name)-15s %(levelname)-8s %(processName)-10s %(message)s'
            }
        },
        'handlers': {
            'console': {
                'class': 'logging.StreamHandler',
                'level': 'INFO',
            },
        },
        'root': {
            'level': 'DEBUG',
            'handlers': ['console']
        },
    }
    # The worker process configuration is just a QueueHandler attached to the
    # root logger, which allows all messages to be sent to the queue.
    # We disable existing loggers to disable the "setup" logger used in the
    # parent process. This is needed on POSIX because the logger will
    # be there in the child following a fork().
    config_worker = {
        'version': 1,
        'disable_existing_loggers': True,
        'handlers': {
            'queue': {
                'class': 'logging.handlers.QueueHandler',
                'queue': q,
            },
        },
        'root': {
            'level': 'DEBUG',
            'handlers': ['queue']
        },
    }
    # The listener process configuration shows that the full flexibility of
    # logging configuration is available to dispatch events to handlers however
    # you want.
    # We disable existing loggers to disable the "setup" logger used in the
    # parent process. This is needed on POSIX because the logger will
    # be there in the child following a fork().
    config_listener = {
        'version': 1,
        'disable_existing_loggers': True,
        'formatters': {
            'detailed': {
                'class': 'logging.Formatter',
                'format': '%(asctime)s %(name)-15s %(levelname)-8s %(processName)-10s %(message)s'
            },
            'simple': {
                'class': 'logging.Formatter',
                'format': '%(name)-15s %(levelname)-8s %(processName)-10s %(message)s'
            }
        },
        'handlers': {
            'console': {
                'class': 'logging.StreamHandler',
                'level': 'INFO',
                'formatter': 'simple',
            },
            'file': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog.log',
                'mode': 'w',
                'formatter': 'detailed',
            },
            'foofile': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog-foo.log',
                'mode': 'w',
                'formatter': 'detailed',
            },
            'errors': {
                'class': 'logging.FileHandler',
                'filename': 'mplog-errors.log',
                'mode': 'w',
                'level': 'ERROR',
                'formatter': 'detailed',
            },
        },
        'loggers': {
            'foo': {
                'handlers': ['foofile']
            }
        },
        'root': {
            'level': 'DEBUG',
            'handlers': ['console', 'file', 'errors']
        },
    }
    # Log some initial events, just to show that logging in the parent works
    # normally.
    logging.config.dictConfig(config_initial)
    logger = logging.getLogger('setup')
    logger.info('About to create workers ...')
    workers = []
    for i in range(5):
        wp = Process(target=worker_process, name='worker %d' % (i + 1),
                     args=(config_worker,))
        workers.append(wp)
        wp.start()
        logger.info('Started worker: %s', wp.name)
    logger.info('About to create listener ...')
    stop_event = Event()
    lp = Process(target=listener_process, name='listener',
                 args=(q, stop_event, config_listener))
    lp.start()
    logger.info('Started listener')
    # We now hang around for the workers to finish their work.
    for wp in workers:
        wp.join()
    # Workers all done, listening can now stop.
    # Logging in the parent still works normally.
    logger.info('Telling listener to stop ...')
    stop_event.set()
    lp.join()
    logger.info('All done.')

if __name__ == '__main__':
    main()

SysLogHandler に送るメッセージに BOM を挿入する

RFC 5424 は syslog デーモンに Unicode メッセージを送る時、次の構造を要求しています: オプショナルなピュア ASCII部分、続けて UTF-8 の Byte Order Mark (BOM)、続けて UTF-8 でエンコードされた Unicode. (仕様の該当セクション を参照)

Python 3.1 で SysLogHandler に、 message に BOM を挿入するコードが追加されました。しかし、そのときの実装が悪くて、 message の先頭に BOM をつけてしまうのでピュアASCII 部分をその前に書くことができませんでした。

この動作は壊れているので、Python 3.2.4 以降では BOM を挿入するコードが、削除されました。書き直されるのではなく削除されたので、RFC 5424 準拠の、BOM と、オプションのピュア ASCII部分をBOMの前に、任意の Unicode を BOM の後ろに持つ UTF-8 でエンコードされた message を生成したい場合、次の手順に従う必要があります:

  1. SysLogHandler のインスタンスに、次のような format 文字列を持った Formatter インスタンスをアタッチする:

    'ASCII section\ufeffUnicode section'
    

    Unicode のコードポイント U+FEFF は、UTF-8 でエンコードすると BOM – b'\xef\xbb\xbf' – になります。

  2. ASCII セクションを好きなプレースホルダに変更する。ただしその部分の置換結果が常に ASCII になるように注意する(UTF-8 でエンコードされてもその部分が変化しないようにする)。

  3. Unicode セクションを任意のプレースホルダに置き換える。この部分を置換したデータに ASCII 外の文字が含まれていても、それは単に UTF-8 でエンコードされるだけです。

フォーマットされた message は SysLogHandler によって UTF-8 でエンコードされます。上のルールに従えば、RFC 5424 準拠のメッセージを生成できます。上のルールに従わない場合、logging は何もエラーを起こしませんが、message は RFC 5424 に準拠しない形で送られるので、syslog デーモン側で何かエラーが起こる可能性があります。

構造化ログを実装する

Although most logging messages are intended for reading by humans, and thus not readily machine-parseable, there might be circumstances where you want to output messages in a structured format which is capable of being parsed by a program (without needing complex regular expressions to parse the log message). This is straightforward to achieve using the logging package. There are a number of ways in which this could be achieved, but the following is a simple approach which uses JSON to serialise the event in a machine-parseable manner:

import json
import logging

class StructuredMessage(object):
    def __init__(self, message, **kwargs):
        self.message = message
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        return '%s >>> %s' % (self.message, json.dumps(self.kwargs))

_ = StructuredMessage   # optional, to improve readability

logging.basicConfig(level=logging.INFO, format='%(message)s')
logging.info(_('message 1', foo='bar', bar='baz', num=123, fnum=123.456))

上のスクリプトを実行すると次のように出力されます:

message 1 >>> {"fnum": 123.456, "num": 123, "bar": "baz", "foo": "bar"}

要素の順序は Python のバージョンによって異なることに注意してください。

より特殊な処理が必要な場合、次の例のように、カスタムの JSON エンコーダを作ることができます:

from __future__ import unicode_literals

import json
import logging

# This next bit is to ensure the script runs unchanged on 2.x and 3.x
try:
    unicode
except NameError:
    unicode = str

class Encoder(json.JSONEncoder):
    def default(self, o):
        if isinstance(o, set):
            return tuple(o)
        elif isinstance(o, unicode):
            return o.encode('unicode_escape').decode('ascii')
        return super(Encoder, self).default(o)

class StructuredMessage(object):
    def __init__(self, message, **kwargs):
        self.message = message
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        s = Encoder().encode(self.kwargs)
        return '%s >>> %s' % (self.message, s)

_ = StructuredMessage   # optional, to improve readability

def main():
    logging.basicConfig(level=logging.INFO, format='%(message)s')
    logging.info(_('message 1', set_value={1, 2, 3}, snowman='\u2603'))

if __name__ == '__main__':
    main()

上のスクリプトを実行すると次のように出力されます:

message 1 >>> {"snowman": "\u2603", "set_value": [1, 2, 3]}

要素の順序は Python のバージョンによって異なることに注意してください。

handler を dictConfig() を使ってカスタマイズする

logging handler に特定のカスタマイズを何度もしたい場合で、 dictConfig() を使っているなら、サブクラスを作らなくてもカスタマイズが可能です。例えば、ログファイルの owner を設定したいとします。これは POSIX 環境では shutil.chown() を使って簡単に実現できますが、標準ライブラリの file handler はこの機能を組み込みでサポートしていません。 handler の生成を通常の関数を使ってカスタマイズすることができます:

def owned_file_handler(filename, mode='a', encoding=None, owner=None):
    if owner:
        if not os.path.exists(filename):
            open(filename, 'a').close()
        shutil.chown(filename, *owner)
    return logging.FileHandler(filename, mode, encoding)

そして、 dictConfig() に渡される構成設定の中で、この関数を使って logging handler を生成するように指定することができます:

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'default': {
            'format': '%(asctime)s %(levelname)s %(name)s %(message)s'
        },
    },
    'handlers': {
        'file':{
            # The values below are popped from this dictionary and
            # used to create the handler, set the handler's level and
            # its formatter.
            '()': owned_file_handler,
            'level':'DEBUG',
            'formatter': 'default',
            # The values below are passed to the handler creator callable
            # as keyword arguments.
            'owner': ['pulse', 'pulse'],
            'filename': 'chowntest.log',
            'mode': 'w',
            'encoding': 'utf-8',
        },
    },
    'root': {
        'handlers': ['file'],
        'level': 'DEBUG',
    },
}

この例は説明用のものですが、owner の user と group を pulse に設定しています。これを動くスクリプトに chowntest.py に組み込んでみます:

import logging, logging.config, os, shutil

def owned_file_handler(filename, mode='a', encoding=None, owner=None):
    if owner:
        if not os.path.exists(filename):
            open(filename, 'a').close()
        shutil.chown(filename, *owner)
    return logging.FileHandler(filename, mode, encoding)

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'default': {
            'format': '%(asctime)s %(levelname)s %(name)s %(message)s'
        },
    },
    'handlers': {
        'file':{
            # The values below are popped from this dictionary and
            # used to create the handler, set the handler's level and
            # its formatter.
            '()': owned_file_handler,
            'level':'DEBUG',
            'formatter': 'default',
            # The values below are passed to the handler creator callable
            # as keyword arguments.
            'owner': ['pulse', 'pulse'],
            'filename': 'chowntest.log',
            'mode': 'w',
            'encoding': 'utf-8',
        },
    },
    'root': {
        'handlers': ['file'],
        'level': 'DEBUG',
    },
}

logging.config.dictConfig(LOGGING)
logger = logging.getLogger('mylogger')
logger.debug('A debug message')

これを実行するには、 root 権限で実行する必要があるかもしれません:

$ sudo python3.3 chowntest.py
$ cat chowntest.log
2013-11-05 09:34:51,128 DEBUG mylogger A debug message
$ ls -l chowntest.log
-rw-r--r-- 1 pulse pulse 55 2013-11-05 09:34 chowntest.log

shutil.chown() が追加されたのが Python 3.3 からなので、この例は Python 3.3 を使っています。このアプローチ自体は dictConfig() をサポートした全ての Python バージョン - Python 2.7, 3.2 以降 - で利用できます。 3.3 以前のバージョンでは、オーナーを変更するのに os.chown() を利用する必要があるでしょう。

実際には、handler を生成する関数はプロジェクト内のどこかにあるユーティリティモジュールに置くことになるでしょう。設定の中で直接関数を参照する代わりに:

'()': owned_file_handler,

次のように書くこともできます:

'()': 'ext://project.util.owned_file_handler',

project.util は関数がある実際の場所に置き換えてください。上のスクリプトでは 'ext://__main__.owned_file_handler' で動くはずです。 dictConfig()ext:// から実際の callable を見つけます。

この例は他のファイルに対する変更を実装する例にもなっています。例えば os.chmod() を使って、同じ方法で POSIX パーミッションを設定できるでしょう。

もちろん、このアプローチは FileHandler 以外の handler 、ローテートする file handler のいずれかやその他の handler にも適用できます。

固有の書式化スタイルをアプリケーション全体で使う

Python 3.2 では、Formatter クラスが style という名前のオプションのキーワード引数を受け取ります。このデフォルト値は後方互換性を維持するために % となっていますが、 {$ を指定することで、str.format()string.Template でサポートされているのと同じ書式化のアプローチを採れます。これは最終的に出力されるログメッセージの書式化に影響を与えますが、個々のログメッセージが構築される方法とは完全に直交していることに注意してください。

logging の呼び出し (debug(), info() など) は、ログメッセージのために位置引数しか受け取らず、キーワード引数はそれを処理するときのオプションを指定するためだけに使われます。 (例えば、 exc_info キーワード引数を使ってログを取るトレースバック情報を指定したり、 extra キーワード引数を使ってログに付与する追加のコンテキスト情報を指定します。)logging パッケージは内部で % を使って format 文字列と引数をマージしているので、 str.format()string.Template を使って logging を呼び出す事はできません。既存の logging 呼び出しは %-format を使っているので、後方互換性のためにこの部分を変更することはできません。

特定のロガーに関連付ける書式スタイルへの提案がなされてきましたが、そのアプローチは同時に後方互換性の問題にぶち当たります。あらゆる既存のコードはロガーの名前を使っているでしょうし、 % 形式書式化を使っているでしょう。

あらゆるサードパーティのライブラリ、あらゆるあなたのコードの間で相互運用可能なようにロギングを行うには、書式化についての決定は、個々のログ呼び出しのレベルで行う必要があります。これは受け容れ可能な代替書式化スタイルに様々な手段の可能性を広げます。

LogRecord ファクトリを使う

Python 3.2 において、上述した Formatter の変更とともに、 setLogRecordFactory() 関数を使って LogRecord のサブクラスをユーザに指定することを可能にするロギングパッケージの機能拡張がありました。これにより、 getMessage() をオーバライドして た だ し い ことをする、あなた自身の手による LogRecord のサブクラスをセットすることが出来ます。このメソッドの実装は基底クラスでは msg % args 書式化をし、あなたの代替の書式化の置換が出来る場所ですが、他のコードとの相互運用性を保障するために、全ての書式化スタイルをサポートするよう注意深く行うべきであり、また、%-書式化をデフォルトで認めるべきです。基底クラスの実装がそうしているように、 str(self.msg) 呼び出しもしてください。

さらに詳しい情報は、リファレンスの setLogRecordFactory(), LogRecord を参照してください。

カスタムなメッセージオブジェクトを使う

あなた独自のログメッセージを構築するのに {}- および $- 書式化を使えるようにするための、もうひとつの、おそらくもっと簡単な方法があります。ロギングの際には、あなたはメッセージ書式文字列として、任意のオブジェクトを使えることを(任意のオブジェクトをメッセージに使用する より)思い出してみましょう、そしてロギングパッケージはそのオブジェクトに対して実際の書式文字列を得るために str() を呼び出すことも。以下 2 つのクラスを検討してみましょう:

class BraceMessage(object):
    def __init__(self, fmt, *args, **kwargs):
        self.fmt = fmt
        self.args = args
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        return self.fmt.format(*self.args, **self.kwargs)

class DollarMessage(object):
    def __init__(self, fmt, **kwargs):
        self.fmt = fmt
        self.kwargs = kwargs

    def __str__(self):
        from string import Template
        return Template(self.fmt).substitute(**self.kwargs)

どちらのクラスも format 文字列の代わりに利用して、 {} や $ を使って実際のログの “%(message)s”, “{message}”, “$message” で指定された 「message」 部分を生成することができます。これは何かログを取りたいときに常に使うには使いにくいクラス名ですが、使いやすいようにエイリアスを作れば良いでしょう、 M であるとか _ のような(あるいは地域化のために既に _ を使っているのであれば __ が良いかもしれません)。

このアプローチによる例をお見せします。最初は str.format() を使ってフォーマットする例です:

>>> __ = BraceMessage
>>> print(__('Message with {0} {1}', 2, 'placeholders'))
Message with 2 placeholders
>>> class Point: pass
...
>>> p = Point()
>>> p.x = 0.5
>>> p.y = 0.5
>>> print(__('Message with coordinates: ({point.x:.2f}, {point.y:.2f})', point=p))
Message with coordinates: (0.50, 0.50)

2つめは string.Template でフォーマットする例です:

>>> __ = DollarMessage
>>> print(__('Message with $num $what', num=2, what='placeholders'))
Message with 2 placeholders
>>>

ひとつ注目すべきは、この方法には大きなパフォーマンス上のペナルティはないことです。実際のフォーマット操作は logging の呼び出し時ではなくて、メッセージが実際に(そして必要な場合のみ) handler によって出力されるときに起こります。ですので、この方法での唯一の些細な注意点は、追加の括弧がフォーマット文字列だけではなく引数も囲わないといけないこと、だけです。__ は上でお見せした通り XXXMessage クラスのコンストラクタ呼び出しのシンタックスシュガーに過ぎません。

filter を dictConfig() を使ってカスタマイズする

dictConfig() によってフィルタを設定 出来ます が、どうやってそれを行うのかが初見では明快とは言えないでしょう(そのためのこのレシピです)。 Filter のみが唯一標準ライブラリに含まれているだけですし、それは何の要求にも応えてはくれません(ただの基底クラスですから)ので、典型的には filter() メソッドをオーバライドした Filter のサブクラスをあなた自身で定義する必要があります。これをするには、設定辞書内のフィルタ指定部分に、 () キーでそのフィルタを作るのに使われる callable を指定してください(クラスを指定するのが最もわかりやすいですが、 Filter インスタンスを返却する callable を提供することでも出来ます)。以下に完全な例を示します:

import logging
import logging.config
import sys

class MyFilter(logging.Filter):
    def __init__(self, param=None):
        self.param = param

    def filter(self, record):
        if self.param is None:
            allow = True
        else:
            allow = self.param not in record.msg
        if allow:
            record.msg = 'changed: ' + record.msg
        return allow

LOGGING = {
    'version': 1,
    'filters': {
        'myfilter': {
            '()': MyFilter,
            'param': 'noshow',
        }
    },
    'handlers': {
        'console': {
            'class': 'logging.StreamHandler',
            'filters': ['myfilter']
        }
    },
    'root': {
        'level': 'DEBUG',
        'handlers': ['console']
    },
}

if __name__ == '__main__':
    logging.config.dictConfig(LOGGING)
    logging.debug('hello')
    logging.debug('hello - noshow')

どのようにして設定データとして、そのインスタンスを構築する callable をキーワードパラメータの形で渡すのか、をこの例は教えてくれます。上記スクリプトは実行すると、このような出力をします:

changed: hello

設定した通りに動いていますね。

ほかにもいくつか特筆すべき点があります:

  • 設定内で直接その callable を参照出来ない場合(例えばそれが異なるモジュール内にあり、設定辞書のある場所からそれを直接インポート出来ない、など)には、 外部オブジェクトへのアクセス に記述されている ext://... 形式を使えます。例えば、上記例のように MyFilter と指定する代わりに、 'ext://__main__.MyFilter' と記述することが出来ます。
  • フィルタについてとともに、このテクニックは、カスタムハンドラ、カスタムフォーマッタに対しても同様に使えます。ロギングが設定において、どのようにユーザ定義のオブジェクトをサポートするのかについてのさらなる詳細については、 ユーザ定義オブジェクト と、本クックブックの上の方のレシピ handler を dictConfig() を使ってカスタマイズする を参照してください。

例外の書式化をカスタマイズする

例外の書式化をカスタマイズしたいことがあるでしょう - わかりやすさのために、例外情報がある場合でもログイベントごとに一行に収まることを死守したいと望むとしましょう。フォーマッタのクラスをカスタマイズして、このように出来ます:

import logging

class OneLineExceptionFormatter(logging.Formatter):
    def formatException(self, exc_info):
        """
        Format an exception so that it prints on a single line.
        """
        result = super(OneLineExceptionFormatter, self).formatException(exc_info)
        return repr(result)  # or format into one line however you want to

    def format(self, record):
        s = super(OneLineExceptionFormatter, self).format(record)
        if record.exc_text:
            s = s.replace('\n', '') + '|'
        return s

def configure_logging():
    fh = logging.FileHandler('output.txt', 'w')
    f = OneLineExceptionFormatter('%(asctime)s|%(levelname)s|%(message)s|',
                                  '%d/%m/%Y %H:%M:%S')
    fh.setFormatter(f)
    root = logging.getLogger()
    root.setLevel(logging.DEBUG)
    root.addHandler(fh)

def main():
    configure_logging()
    logging.info('Sample message')
    try:
        x = 1 / 0
    except ZeroDivisionError as e:
        logging.exception('ZeroDivisionError: %s', e)

if __name__ == '__main__':
    main()

実行してみましょう。このように正確に2行の出力を生成します:

28/01/2015 07:21:23|INFO|Sample message|
28/01/2015 07:21:23|ERROR|ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero|'Traceback (most recent call last):\n  File "logtest7.py", line 30, in main\n    x = 1 / 0\nZeroDivisionError: integer division or modulo by zero'|

これは扱いとしては単純過ぎますが、例外情報をどのようにしてあなた好みの書式化出来るかを示しています。さらに特殊なニーズが必要な場合には traceback モジュールが有用です。

ロギングメッセージを喋る

ロギングメッセージを目で見る形式ではなく音で聴く形式として出力したい、という状況があるかもしれません。これはあなたのシステムで text- to-speech (TTS) 機能が利用可能であれば、容易です。それが Python バインディングを持っていなくとも、です。ほとんどの TTS システムはあなたが実行出来るコマンドラインプログラムを持っていて、このことで、 subprocess を使うことでハンドラが呼び出せます。ここでは、TTS コマンドラインプログラムはユーザとの対話を期待せず、完了には時間がかかり、そしてログメッセージの頻度はユーザをメッセージで圧倒してしまうほどには高くはなく、そして並列で喋るよりはメッセージ一つにつき一回喋ることが受け容れられる、としておきます。ここでお見せする実装例では、次が処理される前に一つのメッセージを喋り終わるまで待ち、結果としてほかのハンドラを待たせることになります。 espeak TTS パッケージが手許にあるとして、このアプローチによる短い例はこのようなものです:

import logging
import subprocess
import sys

class TTSHandler(logging.Handler):
    def emit(self, record):
        msg = self.format(record)
        # Speak slowly in a female English voice
        cmd = ['espeak', '-s150', '-ven+f3', msg]
        p = subprocess.Popen(cmd, stdout=subprocess.PIPE,
                             stderr=subprocess.STDOUT)
        # wait for the program to finish
        p.communicate()

def configure_logging():
    h = TTSHandler()
    root = logging.getLogger()
    root.addHandler(h)
    # the default formatter just returns the message
    root.setLevel(logging.DEBUG)

def main():
    logging.info('Hello')
    logging.debug('Goodbye')

if __name__ == '__main__':
    configure_logging()
    sys.exit(main())

実行すれば、女性の声で 「Hello」 に続き 「Goodbye」 と喋るはずです。

このアプローチは、もちろんほかの TTS システムにも採用出来ますし、メッセージをコマンドライン経由で外部プログラムに渡せるようなものであれば、ほかのシステムであっても全く同じです。

ロギングメッセージをバッファリングし、条件に従って出力する

メッセージを一次領域に記録し、ある種の特定の状況になった場合にだけ出力したい、ということがあるかもしれません。たとえばある関数内でのデバッグのためのログ出力をしたくても、エラーなしで終了する限りにおいては収集されたデバッグ情報による混雑は喰らいたくはなく、エラーがあった場合にだけエラー出力とともにデバッグ情報を見たいのだ、のようなことがあるでしょう。

このような振る舞いをするロギングをしたい関数に対して、デコレータを用いてこれを行う例をお見せします。それには logging.handlers.MemoryHandler を使います。これにより何か条件を満たすまでロギングイベントを溜め込むことが出来、条件を満たせば溜め込まれたイベントが flushed として他のハンドラ (target のハンドラ)に渡されます。デフォルトでは、 MemoryHandler はそのバッファが一杯になるか、指定された閾値のレベル以上のイベントが起こるとフラッシュされます。何か特別なフラッシュの振る舞いをしたければ、このレシピはさらに特殊化した MemoryHandler とともに利用出来ます。

スクリプト例では、 foo という、単に全てのログレベルについて、 sys.stderr にもどのレベルを出力したのかについて書き出しながら実際のログ出力も行う、という単純な関数を使っています。 foo に真を与えると ERROR と CRITICAL の出力をし、そうでなければ DEBUG, INFO, WARNING だけを出力します。

スクリプトが行うことは単に、 foo を必要とされている特定の条件でのロギングを行うようにするデコレータで修飾することだけです。このデコレータはパラメータとしてロガーを取り、修飾された関数が呼ばれている間だけメモリハンドラをアタッチします。追加のパラメータとして、ターゲットのハンドラ、フラッシュが発生すべきレベル、バッファの容量も受け取れます。これらのデフォルトは順に sys.stderr へ書き出す StreamHandler, logging.ERROR, 100 です。

スクリプトはこれです:

import logging
from logging.handlers import MemoryHandler
import sys

logger = logging.getLogger(__name__)
logger.addHandler(logging.NullHandler())

def log_if_errors(logger, target_handler=None, flush_level=None, capacity=None):
    if target_handler is None:
        target_handler = logging.StreamHandler()
    if flush_level is None:
        flush_level = logging.ERROR
    if capacity is None:
        capacity = 100
    handler = MemoryHandler(capacity, flushLevel=flush_level, target=target_handler)

    def decorator(fn):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            logger.addHandler(handler)
            try:
                return fn(*args, **kwargs)
            except Exception:
                logger.exception('call failed')
                raise
            finally:
                super(MemoryHandler, handler).flush()
                logger.removeHandler(handler)
        return wrapper

    return decorator

def write_line(s):
    sys.stderr.write('%s\n' % s)

def foo(fail=False):
    write_line('about to log at DEBUG ...')
    logger.debug('Actually logged at DEBUG')
    write_line('about to log at INFO ...')
    logger.info('Actually logged at INFO')
    write_line('about to log at WARNING ...')
    logger.warning('Actually logged at WARNING')
    if fail:
        write_line('about to log at ERROR ...')
        logger.error('Actually logged at ERROR')
        write_line('about to log at CRITICAL ...')
        logger.critical('Actually logged at CRITICAL')
    return fail

decorated_foo = log_if_errors(logger)(foo)

if __name__ == '__main__':
    logger.setLevel(logging.DEBUG)
    write_line('Calling undecorated foo with False')
    assert not foo(False)
    write_line('Calling undecorated foo with True')
    assert foo(True)
    write_line('Calling decorated foo with False')
    assert not decorated_foo(False)
    write_line('Calling decorated foo with True')
    assert decorated_foo(True)

実行すればこのような出力になるはずです:

Calling undecorated foo with False
about to log at DEBUG ...
about to log at INFO ...
about to log at WARNING ...
Calling undecorated foo with True
about to log at DEBUG ...
about to log at INFO ...
about to log at WARNING ...
about to log at ERROR ...
about to log at CRITICAL ...
Calling decorated foo with False
about to log at DEBUG ...
about to log at INFO ...
about to log at WARNING ...
Calling decorated foo with True
about to log at DEBUG ...
about to log at INFO ...
about to log at WARNING ...
about to log at ERROR ...
Actually logged at DEBUG
Actually logged at INFO
Actually logged at WARNING
Actually logged at ERROR
about to log at CRITICAL ...
Actually logged at CRITICAL

見ての通り、実際のログ出力は重要度 ERROR かそれより大きい場合にのみ行っていますが、この場合はそれよりも重要度の低い ERROR よりも前に発生したイベントも出力されます。

当然のことですが、デコレーションはいつものやり方でどうぞ:

@log_if_errors(logger)
def foo(fail=False):
    ...

設定によって時刻を UTC(GMT) で書式化する

場合によっては、時刻として UTC を使いたいと思うかもしれません。これには以下に示すような UTCFormatter のようなクラスを使って出来ます:

import logging
import time

class UTCFormatter(logging.Formatter):
    converter = time.gmtime

そしてコード中で UTCFormatterFormatter の代わりに使えます。これを設定を通して行いたい場合、 dictConfig() API を以下の完全な例で示すようなアプローチで使うことが出来ます:

import logging
import logging.config
import time

class UTCFormatter(logging.Formatter):
    converter = time.gmtime

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'utc': {
            '()': UTCFormatter,
            'format': '%(asctime)s %(message)s',
        },
        'local': {
            'format': '%(asctime)s %(message)s',
        }
    },
    'handlers': {
        'console1': {
            'class': 'logging.StreamHandler',
            'formatter': 'utc',
        },
        'console2': {
            'class': 'logging.StreamHandler',
            'formatter': 'local',
        },
    },
    'root': {
        'handlers': ['console1', 'console2'],
   }
}

if __name__ == '__main__':
    logging.config.dictConfig(LOGGING)
    logging.warning('The local time is %s', time.asctime())

実行すれば、このような出力になるはずです:

2015-10-17 12:53:29,501 The local time is Sat Oct 17 13:53:29 2015
2015-10-17 13:53:29,501 The local time is Sat Oct 17 13:53:29 2015

時刻をローカル時刻と UTC の両方に書式化するのに、それぞれのハンドラにそれぞれフォーマッタを与えています。

ロギングの選択にコンテキストマネージャを使う

一時的にロギングの設定を変えて、作業をした後に設定を戻せると便利なときがあります。 こういうときの、ロギングコンテキストの保存と復元をする方法ではコンテキストマネージャを使うのが一番です。 以下にあるのがそのためのコンテキストマネージャの簡単な例で、これを使うと、任意にロギングレベルを変更し、コンテキストマネージャのスコープ内で他に影響を及ぼさずロギングハンドラを追加できるようになります:

import logging
import sys

class LoggingContext(object):
    def __init__(self, logger, level=None, handler=None, close=True):
        self.logger = logger
        self.level = level
        self.handler = handler
        self.close = close

    def __enter__(self):
        if self.level is not None:
            self.old_level = self.logger.level
            self.logger.setLevel(self.level)
        if self.handler:
            self.logger.addHandler(self.handler)

    def __exit__(self, et, ev, tb):
        if self.level is not None:
            self.logger.setLevel(self.old_level)
        if self.handler:
            self.logger.removeHandler(self.handler)
        if self.handler and self.close:
            self.handler.close()
        # implicit return of None => don't swallow exceptions

レベル値を指定した場合、コンテキストマネージャがカバーする with ブロックのスコープ内でロガーのレベルがその値に設定されます。 ハンドラーを指定した場合、ブロックに入るときにロガーに追加され、ブロックから抜けるときに取り除かれます。 ブロックを抜けるときに、自分で追加したハンドラをクローズするようコンテキストマネージャに指示することもできます - そのハンドラがそれ以降必要無いのであればクローズしてしまって構いません。

どのように動作するのかを示すためには、次のコード群を上のコードに付け加えるとよいです:

if __name__ == '__main__':
    logger = logging.getLogger('foo')
    logger.addHandler(logging.StreamHandler())
    logger.setLevel(logging.INFO)
    logger.info('1. This should appear just once on stderr.')
    logger.debug('2. This should not appear.')
    with LoggingContext(logger, level=logging.DEBUG):
        logger.debug('3. This should appear once on stderr.')
    logger.debug('4. This should not appear.')
    h = logging.StreamHandler(sys.stdout)
    with LoggingContext(logger, level=logging.DEBUG, handler=h, close=True):
        logger.debug('5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.')
    logger.info('6. This should appear just once on stderr.')
    logger.debug('7. This should not appear.')

最初はロガーのレベルを INFO に設定しているので、メッセージ #1 は現れ、メッセージ #2 は現れません。 次に、その後の with ブロック内で一時的にレベルを DEBUG に変更したため、メッセージ #3 が現れます。 そのブロックを抜けた後、ロガーのレベルは INFO に復元され、メッセージ #4 は現れません。 次の with ブロック内では、再度レベルを DEBUG に設定し、 sys.stdout に書き出すハンドラを追加します。 そのおかげでメッセージ #5 が 2 回 (1回は stderr を通して、もう1回は stdout を通して) コンソールに出力されます。 with 文が完了すると、前の状態になるので (メッセージ #1 のように) メッセージ #6 が現れ、(まさにメッセージ #2 のように) メッセージ #7 は現れません。

出来上がったスクリプトを実行すると、結果は次のようになります:

$ python logctx.py
1. This should appear just once on stderr.
3. This should appear once on stderr.
5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.
5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.
6. This should appear just once on stderr.

stderr/dev/null へパイプした状態でもう一度実行すると、次のようになり、これは stdout の方に書かれたメッセージだけが現れています:

$ python logctx.py 2>/dev/null
5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.

stdout/dev/null へパイプした状態でさらにもう一度実行すると、こうなります:

$ python logctx.py >/dev/null
1. This should appear just once on stderr.
3. This should appear once on stderr.
5. This should appear twice - once on stderr and once on stdout.
6. This should appear just once on stderr.

この場合では、 stdout の方に出力されたメッセージ #5 は予想通り現れません。

もちろんここで説明した手法は、例えば一時的にロギングフィルターを取り付けたりするのに一般化できます。 上のコードは Python 2 だけでなく Python 3 でも動くことに注意してください。