4、Python日志模块入门：logging模块基础、Handler、Formatter、Filter的使用

做运动控制调试，最怕什么？

我告诉你，最怕程序跑飞了，你连它死在哪一步都不知道。

早期我做伺服驱动调试，全靠print大法。代码里到处是print("step1")、print("step2")。后来发现，print输出混在一起，根本分不清是哪个模块打的。更坑的是，正式上线前还得一个个删掉，删漏一个就等着被领导骂。

直到我用了Python的logging模块，才算是真正解放了。今天我就把这套东西掰开揉碎了讲给你听。

4.1 为什么不用print？

print的问题很明显：

• 没有级别区分——紧急信息和普通信息混在一起
• 没有时间戳——你根本不知道这条日志是什么时候打的
• 没有目标控制——要么全打印，要么全不打印
• 正式环境还得删代码——这是最蠢的做法

logging模块就是来解决这些问题的。它把日志分成了五个级别：DEBUG、INFO、WARNING、ERROR、CRITICAL。你可以控制只输出某个级别以上的日志。

4.2 最简单的用法

先来个最基础的例子。你什么都不用配置，直接就能用：

import logging

logging.debug("这是debug信息")
logging.info("这是info信息")
logging.warning("这是warning信息")
logging.error("这是error信息")
logging.critical("这是critical信息")

运行一下你会发现，只有WARNING及以上级别的日志输出了。为什么？因为默认的日志级别就是WARNING。这是Python设计者的考虑——正式环境一般不需要看DEBUG和INFO信息。

4.3 配置日志级别和格式

光用默认配置肯定不够。你需要自己控制日志的格式和输出级别。看这个例子：

import logging

logging.basicConfig(
    level=logging.DEBUG,
    format='%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s',
    datefmt='%Y-%m-%d %H:%M:%S'
)

logging.debug("这条会输出")
logging.info("这条也会输出")

basicConfig是快速配置的方法。但要注意，它只能调用一次，后面的调用会失效。我在项目中吃过这个亏——在多个模块里分别调了basicConfig，结果只有第一个生效。

4.4 Handler——日志该去哪？

Handler决定了日志的最终去向。常见的Handler有：

• StreamHandler——输出到控制台
• FileHandler——输出到文件
• RotatingFileHandler——按文件大小滚动
• TimedRotatingFileHandler——按时间滚动

我一般会同时用两个Handler：一个输出到控制台方便实时看，一个写入文件方便事后查。像这样：

import logging

logger = logging.getLogger("motion_control")
logger.setLevel(logging.DEBUG)

# 控制台Handler
console_handler = logging.StreamHandler()
console_handler.setLevel(logging.INFO)

# 文件Handler
file_handler = logging.FileHandler("motion.log")
file_handler.setLevel(logging.DEBUG)

# 给logger添加Handler
logger.addHandler(console_handler)
logger.addHandler(file_handler)

logger.debug("这条只进文件")
logger.info("控制台和文件都能看到")

4.5 Formatter——日志长什么样？

Formatter就是给日志化妆的。你可以控制它显示时间、模块名、行号、线程ID等等。常用的格式字段：

字段	含义	示例
%(asctime)s	时间戳	2024-01-15 14:30:25
%(name)s	Logger名称	motion_control
%(levelname)s	日志级别	INFO
%(message)s	日志内容	电机启动成功
%(filename)s	文件名	main.py
%(lineno)d	行号	42

我个人习惯的格式是：

formatter = logging.Formatter(
    '%(asctime)s | %(name)s | %(levelname)-8s | %(filename)s:%(lineno)d | %(message)s'
)

这样一眼就能看出日志来自哪个文件的哪一行，调试起来特别方便。

4.6 Filter——日志的守门员

Filter的作用是过滤日志。比如你只想看某个模块的ERROR日志，或者只想看包含特定关键字的日志。Filter可以精确控制。

举个例子，假设你只想记录包含"电机"二字的日志：

import logging

class MotorFilter(logging.Filter):
    def filter(self, record):
        return "电机" in record.getMessage()

logger = logging.getLogger("motion_control")
logger.addFilter(MotorFilter())

logger.info("电机启动成功")  # 这条会通过
logger.info("传感器数据异常")  # 这条会被过滤掉

4.7 知识体系总览

下面这张图帮你理清logging模块的整体结构：

4.8 实战建议

最后给你几个我在运动控制项目中的实战建议：

1. 按模块创建Logger——每个运动轴、每个传感器模块都创建独立的Logger，方便定位问题
2. 日志文件要滚动——运动控制程序可能跑几天几夜，日志文件会非常大。用RotatingFileHandler按大小滚动，或者用TimedRotatingFileHandler按天滚动
3. 关键操作打INFO——电机启停、参数变更这些关键操作，一定要打INFO日志
4. 异常信息打ERROR——捕获到异常时，用logger.exception()会自动带上堆栈信息
5. 调试信息打DEBUG——PID计算值、传感器原始数据这些，打DEBUG级别，正式环境关掉

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