asp.net core日志与异常处理小结

asp.net core的webApplicationBuilder中自带了一个日志组件,无需手动注册服务就能直接在控制器中构造注入，本文主要介绍了net core日志与异常处理小结，需要的朋友可以参考下

ILogger简单使用

asp.net core的webApplicationBuilder中自带了一个日志组件。无需手动注册服务就能直接在控制器中构造注入。

public HomeController(ILogger<HomeController> logger)
{
    _logger = logger;
}

_logger.LogTrace("trace{path}", HttpContext.Request.Path);
_logger.LogDebug("debug{path}", HttpContext.Request.Path);
_logger.LogInformation("info{path}", HttpContext.Request.Path);
_logger.LogWarning("warn{path}", HttpContext.Request.Path);
_logger.LogError("error{path}", HttpContext.Request.Path);
_logger.LogCritical("critical{path}", HttpContext.Request.Path);
_logger.Log(LogLevel.Information, "Log{path}", HttpContext.Request.Path);

打印效果如下

在一个日志输出中，日志的第一行输出是日志类别，来自泛型参数**<HomeController>** 的完全限定类名。第二行是模板字符串输出，可以看到从info级别开始才有输出,这是因为在appsetting文件中配置了LogLevel为Information，过滤掉了该等级之下的输出。

MSDN推荐在方法中多次详细的打印日志，但打印方法使用Trace 或Information 。开发时将日志等级设置为Warn ，避免过多信息显示。在排查故障时才将日志等级设置为Trace

打印异常信息

try
{
    throw new Exception("自定义异常");
}
catch (Exception e)
{
    _logger.LogTrace("trace{path}", e);
    _logger.LogDebug("debug{path}", e);
    _logger.LogInformation("info{path}", e);
    _logger.LogWarning("warn{path}", e);
    _logger.LogError("error{path}", e);
    _logger.LogCritical("critical{path}", e);
    _logger.Log(LogLevel.Information, "Log{path}", e.ToString());
}

打印效果如下

日志的第一行是泛型参数，第二行开始是字符串模板。其中有参数e的异常类型，异常信息e.Message。第三行开始时异常的调用堆栈e.StackTrace最后一个打印中调用了e.ToString()，结果是一样的。由此可见日志打印时，碰到了非字符串参数，就会调用其**ToString()**方法。那么我们可以通过重写这个方法来改变日志输出吗？

重写ToString

public class Person
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public override string ToString()
    {
        return JsonSerializer.Serialize(this);
    }
}
_logger.LogError("{path}", new Person() { Id=1,Name="张三",Age=19});
_logger.LogCritical("{path}", new Person() { Id = 2, Name = "王浩", Age = 20 });

这里我在重写中调用了序列化方法，打印结果是一个json数据

日志配置方式

配置日志文件介质，有三种方法，都是ILoggingBilder调用AddConsole。他们差不多，但有微小差别。第一种是配置容器中的日志服务，后面两种是配置服务主机上的日志。

主机生成器会初始化默认配置，然后在生成主机时将已配置的 ILoggerFactory 对象添加到主机的 DI 容器

所以效果是一样的

//第一种，配置应用程序级别的日志记录器
builder.Services.AddLogging(configure =>
{
    configure.AddConsole();
});
//第二种，配置应用程序主机级别的日志记录器。和第三种一样，但不推荐使用这个。
builder.Host.ConfigureLogging(configure =>
{
    configure.AddConsole();
});
//第三种，配置应用程序主机级别的日志记录器
builder.Logging.AddConsole();

Log等级

在asp.net core的日志默认扩展中，定义LogTrace LogDebug LogInformation LogWarning LogError LogCritical Log 7种常用方法。对应的日志有7个级别

// 定义日志严重性级别。
public enum LogLevel
{
    //包含最详细消息的日志。这些消息可能包含敏感的应用程序数据
    //默认情况下禁用这些消息，生产环境中永远不应启用
    Trace = 0,
    //用于开发过程中的交互式调查。这些日志主要包含调试有用的信息，没有长期价值
    Debug = 1,
    //跟踪应用程序的一般流程。这些日志应具有长期价值
    Information = 2,
    //强调应用程序流程中的异常或意外事件，但不会导致应用程序执行停止
    Warning = 3,
    //强调由于失败导致当前执行流程停止的日志。这些日志应指示当前活动中的失败，而不是应用程序范围的失败
    Error = 4,
    //描述不可恢复的应用程序或系统崩溃，或者需要立即关注的灾难性失败
    Critical = 5,
    //不用于编写日志消息。指定日志类别不应写入任何消息
    None = 6,
}

异常

在开发环境，builder默认会为应用配置这个异常中间件app.UseDeveloperExceptionPage()，这个配置是写在源码中的，所以不需要我们显式配置。如果我们不想显示这个页面，那可以配置中间件UseExceptionHandler。这个中间件要配置在UseDeveloperExceptionPage后面，因为中间件调用是递归的，异常发生在终结点中间件中，之后就是请求处理管道递归跳出阶段，所以异常捕获也在这个阶段。调用顺序和配置顺序是相反的。

或者根据环境app.Environment.IsDevelopment()来判断使用是否使用UseExceptionHandler。至于UseDeveloperExceptionPage则不用担心，只要不是显示配置，开发环境中不会进入这个中间件。不知道是由于条件编译，还是做了环境判断。

还还有一种方法是在这两个中间件后面自定义中间件捕获异常，短路管道。

我注意到，不管使用UseDeveloperExceptionPage还是UseExceptionHandler中间件，控制台中都会出现异常日志，这是为什么？这是因为这两个中间件中都调用了日志打印。所以我们可以自己实现一个异常处理中间件，这样就不会打印日志了。

app.UseDeveloperExceptionPage();
app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
app.Use(async (context, next) =>
{
    try
    {
        await next(context);
    }
    catch (Exception e)
    {
        await context.Response.WriteAsync("Custom Exception MiddleWare");
    }
});

碰到异常打印日志是正常操作，所以这不需要我们去关心。但是，在前面的截图中，UseExceptionHandler中间件的异常打印的问题在于，没有打印请求路径、请求参数等信息。我们只知道哪里出错了，却不知道是什么原因引起的，怎么复现，这是很不完善的。不知道当初为什么这样设计。所以最好是自己重新写个异常处理中间件，设置响应内容以及控制日志打印。

自定义异常中间件打印请求和异常日志

public class ExceptionMiddleware
{
    private readonly RequestDelegate next;
    public ExceptionMiddleware(RequestDelegate next)
    {
        this.next = next;
    }
    public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
    {
        try
        {
            await next(context);
        }
        catch (Exception e)
        {
            var _logger=context.RequestServices.GetService<ILogger<ExceptionMiddleware>>();
            var bodystring="";
            if (context.Request.ContentType==null || !context.Request.ContentType.Contains("multipart/form-data"))
            {
                using (StreamReader reader = new StreamReader(context.Request.Body, Encoding.UTF8))
                {
                    bodystring = await reader.ReadToEndAsync();
                }
            }
            else
            {
                //不包含文件实际内容
                foreach (var formField in context.Request.Form)
                {
                    bodystring += formField.Key + " " + formField.Value+",";
                }
            }
            _logger.LogError("堆栈:{e}\n\t路径:{c}\n\t查询字符串:{p}\n\t内容:{f}", e,context.Request.Path,context.Request.QueryString,bodystring);
            await context.Response.WriteAsync("Custom Exception MiddleWare");
        }
    }
}

使用Serilog输出日志到文件介质

由于asp.net core自己没有提供文件介质的提供程序，所以我转到使用Serilog。仅仅注册了一个服务，其他的一切不变。

引入包Serilog.AspNetCore。并不需要引入Serilog.Sinks.File，因为Serilog.AspNetCore已经引入了文件介质的提供程序

日志管线配置Serilog提供程序

日志系统包括如下几个概念：日志管线 、提供程序 、介质 。严格来说介质不算。

日志系统又叫日志管线logging pipeline。日志管线中的每个提供程序都会处理一次日志，并输出到自己的介质中。

• 配置serilog子管线

  Log.Logger = new LoggerConfiguration()
  //最小输出等级
  .MinimumLevel.Warning()
  //增加介质
  .WriteTo.Console()
  .WriteTo.File("logs/log-.txt", rollingInterval: RollingInterval.Day)
  .CreateLogger();
  //注册serilog服务
  builder.Services.AddSerilog();

配置完整的日志管线 这里默认的控制台介质得到了两个提供程序，一个是默认的AddConsole ，一个是Serilog的WriteTo.Console。按照管线中配置的顺序，这两个提供程序都会向控制台打印一次。而Serilog还向管线中添加了一个到文件介质的提供程序，所以还会产生一个日志文件。

builder.Services.AddLogging(logbuilder =>
{
    logbuilder
	//删除管线上默认的提供程序
    .ClearProviders()
	//serilog子管线上的提供程序合并进来
	.AddSerilog()
    .AddConsole();
});

控制台介质两个提供程序均处理了日志打印

• 文件介质

输出模板

回想默认日志提供程序和serilog日志提供程序，都会在我们的消息之外附加信息，比如等级、类名。这是怎么配置的？

• 默认日志 提供程序的格式是 [LogLevel]: [EventId] [Category] Message。可以通过继承ConsoleFormatter改写模板。但是很麻烦。而且颜色，字体还不知道怎么控制。

  public class CustomConsoleFormatter : ConsoleFormatter
  {
  private readonly string _formatTemplate;
  public CustomConsoleFormatter(IOptions<TemplatedConsoleFormatterOptions> options) : base(name: "Custom")
  {
  _formatTemplate = options.Value.Template ?? "[{Timestamp:HH:mm:ss} {Level}] [{EventId}] {Message}{NewLine}{Exception}";
  }
  public override void Write<TState>(in LogEntry<TState> logEntry, IExternalScopeProvider scopeProvider, TextWriter textWriter)
  {
  var timestamp = DateTime.UtcNow;
  var level = logEntry.LogLevel.ToString();
  var eventId = logEntry.EventId.Id;
  var message = logEntry.Formatter(logEntry.State, logEntry.Exception);
  var exception = logEntry.Exception != null ? logEntry.Exception.ToString() : "";
  var newLine = Environment.NewLine;
  var logOutput = ReplaceTemplateValues(_formatTemplate, timestamp, level, eventId, message, exception, newLine);
  textWriter.Write(logOutput);
  }
  private string ReplaceTemplateValues(string template, DateTime timestamp, string level, int eventId, string message, string exception, string newLine)
  {
  return Regex.Replace(template, @"{(\w+)(?::([^}]+))?}", match =>
  {
  var key = match.Groups[1].Value;
  var format = match.Groups[2].Value;
  switch (key)
  {
  case "Timestamp":
  return timestamp.ToString(format);
  case "Level":
  return level;
  case "EventId":
  return eventId.ToString();
  case "Message":
  return message;
  case "NewLine":
  return newLine;
  case "Exception":
  return exception;
  default:
  return match.Value;
  }
  });
  }
  }
  public class TemplatedConsoleFormatterOptions : ConsoleFormatterOptions
  {
  public string? Template { get; set; }
  }
  //使用模板
  builder.Services.AddLogging(logbuilder =>
  {
  logbuilder
  .ClearProviders()
  //.AddSerilog()
  .AddConsole(option =>
  {
  //使用名为Custom的模板配置
  option.FormatterName = "Custom";
  })
  //添加一个控制台模板配置
  .AddConsoleFormatter<CustomConsoleFormatter, TemplatedConsoleFormatterOptions>(foption =>
  {
  foption.Template = "[{Timestamp:HH:mm:ss} {Level}] [{EventId}] {Message:lj}{NewLine}{Exception}";
  });
  });

Serilog输出模板相比之下Serilog就简单得多，直接指定模板就行

Log.Logger = new LoggerConfiguration()
    //最小输出等级
    .MinimumLevel.Warning()
    //增加介质
    .WriteTo.Console(outputTemplate: "{Timestamp:yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff zzz} [{Level:u3}] {Message:lj}{NewLine}{Exception}")
    .WriteTo.File("logs/log-.txt", rollingInterval: RollingInterval.Day, outputTemplate: "{Timestamp:yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff zzz} [{Level:u3}] {Message:lj}{NewLine}{Exception}")
    .CreateLogger();

Serilog还能向模板中增加字段，使用Enrichers

Log.Logger = new LoggerConfiguraition()  
     .Enrich.FromLogContext()
	 .Enrich.WithProperty("Application", "Demo")
	  .WriteTo.File("logs/log-.txt", rollingInterval: RollingInterval.Day, outputTemplate: "{Timestamp:yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff zzz} [{Level:u3}] {Message:lj}{Properties:j}{NewLine}{Exception}")
// 设置 ThreadContext 或 CallContext 的属性
ThreadContext.Properties["UserId"] = 42;
CallContext.LogicalSetData("UserName", "John Doe");
Log.Information("User {UserId} logged in as {UserName}", ThreadContext.Properties["UserId"], CallContext.LogicalGetData("UserName"));