C# .NET多线程异步记录日声，队列LOG

如果你希望以最简单的方式实现，同时保证线程安全和基本的异步支持，可以使用以下简化方案。这个方案直接使用 File.AppendAllTextAsync 并添加锁机制，适合错误情况较少的场景：

简化实现方案csharp

复制代码

private readonly object _fileLock = new object();
private readonly string _logFilePath = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "client_close.log");

// 移除客户端
public void RemoveClient(string clientId, string errinfo = null)
{
    if (_clients.TryRemove(clientId, out _) && 
        _lastHeartbeat.TryRemove(clientId, out _))
    {
        // 记录日志（异步但顺序执行）
        _ = LogClientRemovalAsync(clientId, errinfo);
    }
}

// 异步记录客户端移除信息
private async Task LogClientRemovalAsync(string clientId, string errinfo)
{
    string logEntry = $"{DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff},{clientId},{errinfo ?? "正常关闭"}";
    
    // 使用锁确保文件写入的线程安全
    lock (_fileLock)
    {
        try
        {
            // 异步写入文件（在锁内使用异步方法，确保顺序执行）
            File.AppendAllTextAsync(_logFilePath, logEntry + Environment.NewLine).Wait();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"日志写入失败: {ex.Message}");
            // 可添加更复杂的错误处理逻辑
        }
    }
}

关键点说明

线程安全：
- 使用 lock 关键字确保同一时间只有一个线程可以写入文件。
- 虽然 File.AppendAllTextAsync 是异步方法，但在锁内部调用其同步版本 Wait()，确保写入顺序。
异步支持：
- 方法标记为 async，但使用 Wait() 同步等待写入完成，避免异步操作的复杂性。
- 调用方通过 _ = LogClientRemovalAsync(...) 非阻塞地触发日志记录。
错误处理：
- 简单捕获并打印异常，适合错误情况较少的场景。

日志文件格式

与之前相同：

复制代码

2023-06-15 14:30:21.123,client123,连接超时
2023-06-15 14:30:35.456,client456,正常关闭

优点

代码简单：无需额外的队列或后台任务。
资源占用少：不使用额外的线程或信号量。
基本异步支持：在锁内使用异步文件操作，减少 IO 阻塞。

注意事项

性能限制：在高并发场景下可能成为瓶颈，因为每次写入都需要获取锁。
异常处理简化：仅简单打印错误，未实现重试或日志缓冲。

如果你的应用程序错误情况确实很少，且并发量不高，这种实现方式足够简单且可靠。

要实现支持异步多线程并发操作的客户端关闭信息记录功能，需要考虑线程安全和文件写入的异步性。以下是一个完整的解决方案：

实现方案

1. 添加异步日志方法

使用 ConcurrentQueue 缓存日志条目，并通过后台任务异步写入文件，确保线程安全和高性能。

复制代码

private readonly ConcurrentQueue<string> _logQueue = new ConcurrentQueue<string>();
private readonly CancellationTokenSource _logCts = new CancellationTokenSource();
private readonly SemaphoreSlim _fileLock = new SemaphoreSlim(1, 1);
private readonly string _logFilePath = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "client_close.log");

// 初始化时启动日志写入任务
public WebSocketHeartbeatManager()
{
    // 启动异步日志写入任务
    _ = Task.Run(() => ProcessLogQueueAsync(_logCts.Token));
}

// 异步处理日志队列
private async Task ProcessLogQueueAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
    while (!cancellationToken.IsCancellationRequested)
    {
        try
        {
            if (_logQueue.TryDequeue(out string logEntry))
            {
                await WriteLogEntryAsync(logEntry);
            }
            else
            {
                await Task.Delay(100, cancellationToken); // 短暂等待，避免CPU空转
            }
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            // 正常取消，退出循环
            break;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"日志处理错误: {ex.Message}");
            // 发生错误时等待更长时间
            await Task.Delay(1000, cancellationToken);
        }
    }
}

// 异步写入日志条目
private async Task WriteLogEntryAsync(string logEntry)
{
    await _fileLock.WaitAsync(); // 获取文件锁
    try
    {
        // 使用File.AppendAllTextAsync确保原子性
        await File.AppendAllTextAsync(_logFilePath, logEntry + Environment.NewLine);
    }
    finally
    {
        _fileLock.Release(); // 释放文件锁
    }
}

// 清理资源
public void Dispose()
{
    _logCts.Cancel();
    _logCts.Dispose();
    _fileLock.Dispose();
}

2. 修改 RemoveClient 方法

添加可选参数 errinfo，并将日志信息加入队列：csharp

复制代码

// 移除客户端
public void RemoveClient(string clientId, string errinfo = null)
{
    if (_clients.TryRemove(clientId, out _) && 
        _lastHeartbeat.TryRemove(clientId, out DateTime removedTime))
    {
        // 格式化日志条目：时间,CLIENTID,errinfo
        string logEntry = $"{DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff},{clientId},{errinfo ?? "正常关闭"}";
        
        // 将日志条目加入队列（线程安全操作）
        _logQueue.Enqueue(logEntry);
    }
}

关键点说明

线程安全：
- 使用 ConcurrentQueue 存储日志条目，确保多线程环境下的入队操作安全。
- 通过 SemaphoreSlim 控制文件写入的并发访问，避免文件冲突。
异步处理：
- 日志写入操作在单独的后台任务中进行，不阻塞主线程。
- 使用 File.AppendAllTextAsync 实现异步文件写入。
异常处理：
- 在日志处理循环中捕获并处理可能的异常，确保系统稳定运行。
资源释放：
- 实现 Dispose 方法，在对象销毁时正确释放 CancellationTokenSource 和 SemaphoreSlim。

日志文件格式示例plaintext

复制代码

2023-06-15 14:30:21.123,client123,连接超时
2023-06-15 14:30:35.456,client456,正常关闭
2023-06-15 14:31:02.789,client789,协议错误

使用示例csharp

复制代码

// 正常关闭
manager.RemoveClient("client123");

// 异常关闭
manager.RemoveClient("client456", "心跳超时");

这种实现方式在高并发场景下依然能保持良好性能，同时确保所有客户端关闭信息都被可靠记录。