高性能异步日志系统 - 专为现代C++应用设计
AsyncLogSystem 是一个高性能、异步的C++日志系统，采用现代C++17标准设计，支持多种输出方式、装饰器模式和工厂模式。系统具有高吞吐量、低延迟、线程安全等特性，适用于高并发环境下的日志记录需求。
- 🚀 高性能: 无锁队列设计，支持高并发日志记录
- 🔄 异步处理: 异步日志处理，不阻塞业务线程
- 🎨 装饰器模式: 灵活的功能组合，支持时间戳、颜色、压缩等
- 🏭 工厂模式: 统一的组件创建接口，支持自定义扩展
- 📁 多输出支持: 文件、控制台、网络等多种输出方式
- 🧵 线程安全: 完全线程安全，支持多生产者多消费者
- ⚙️ 配置灵活: 丰富的配置选项，支持运行时动态调整
- 🔌 可扩展: 插件式架构，支持自定义输出和装饰器
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│ 业务应用层 (Business Layer) │
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│ 日志接口层 (Log Interface Layer) │
└─────────────────────┬───────────────────────────────────────┘
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│ 日志管理层 (Log Management Layer) │
└─────────────────────┬───────────────────────────────────────┘
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│ 队列管理层 (Queue Management Layer) │
└─────────────────────┬───────────────────────────────────────┘
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│ 输出策略层 (Output Strategy Layer) │
└─────────────────────┬───────────────────────────────────────┘
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│ 装饰器层 (Decorator Layer) │
└─────────────────────┬───────────────────────────────────────┘
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│ 系统资源层 (System Resource Layer) │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
- 编译器: 支持C++17的编译器 (GCC 7+, Clang 5+, MSVC 2017+)
- CMake: 3.15或更高版本
- 操作系统: Linux, Windows, macOS
- 依赖库: 仅需标准C++库和线程库
-
克隆项目
git clone https://github.com/your-username/AsyncLogSystem.git cd AsyncLogSystem -
创建构建目录
mkdir build && cd build
-
配置和构建
cmake .. make -j4
-
运行示例程序
# 运行基础示例 ./examples/basic_usage_example # 运行高级示例 ./examples/advanced_usage_example # 运行演示程序 ./bin/async_log_demo
#include "logManager.hpp"
#include "logOutput.hpp"
#include "logDecorator.hpp"
using namespace async_log;
int main() {
// 获取日志管理器实例
auto& logManager = LogManager::getInstance();
// 启动日志系统
logManager.start();
// 记录不同级别的日志
logManager.log(LogLevel::INFO, "这是一条普通信息");
logManager.log(LogLevel::WARN, "这是一条警告信息");
logManager.log(LogLevel::ERROR, "这是一条错误信息");
// 使用便捷宏
LOG_INFO("使用宏记录的普通信息");
LOG_WARN("使用宏记录的警告信息");
LOG_ERROR("使用宏记录的错误信息");
// 停止日志系统
logManager.stop();
return 0;
}// 创建自定义输出
auto customOutput = std::make_unique<FileOutput>("./logs/app.log");
logManager.addOutput(std::move(customOutput));
// 使用装饰器
auto decoratedOutput = std::make_unique<TimestampDecorator>(
std::make_unique<ColorDecorator>(
std::make_unique<ConsoleOutput>()
)
);
// 使用工厂创建输出
auto output = LogOutputFactory::createOutput("file", "./logs/factory.log");
auto decorated = LogOutputFactory::createDecoratedOutput(
"console", {"timestamp", "color", "filter"}
);LogConfig config;
config.minLevel = LogLevel::DEBUG; // 最小日志级别
config.enableTimestamp = true; // 启用时间戳
config.enableColor = true; // 启用颜色输出
config.enableThreadId = true; // 启用线程ID
config.maxQueueSize = 10000; // 最大队列大小
config.flushInterval = 1000; // 刷新间隔（毫秒）
config.logDir = "./logs"; // 日志目录
config.maxFileSize = 10 * 1024 * 1024; // 最大文件大小
config.maxFileCount = 5; // 最大文件数量
logManager.setConfig(config);AsyncLogSystem/
├── README.md # 项目说明文档
├── CMakeLists.txt # 主构建配置
├── include/ # 头文件目录
│ ├── logTypes.hpp # 日志类型定义
│ ├── logOutput.hpp # 日志输出接口
│ ├── logManager.hpp # 日志管理器
│ ├── logDispatcher.hpp # 日志分发器
│ ├── logDecorator.hpp # 装饰器基类
│ ├── logFactory.hpp # 工厂类
│ └── lockFreeQueue.hpp # 无锁队列
├── src/ # 源代码目录
│ ├── logTypes.cpp # 类型转换实现
│ ├── logOutput.cpp # 输出策略实现
│ ├── logManager.cpp # 管理器实现
│ ├── logDispatcher.cpp # 分发器实现
│ ├── logDecorator.cpp # 装饰器实现
│ ├── logFactory.cpp # 工厂实现
│ └── main.cpp # 主程序入口
├── examples/ # 示例程序
│ ├── basicUsage.cpp # 基础使用示例
│ ├── advancedUsage.cpp # 高级使用示例
│ └── CMakeLists.txt # 示例构建配置
├── tests/ # 测试目录
├── docs/ # 文档目录
│ ├── 0_开发规范_简洁版.md # 开发规范
│ ├── 2_架构设计.md # 架构设计
│ └── 项目进度.md # 项目进度
└── build/ # 构建输出目录
# 启用地址消毒器 (Debug模式)
cmake -DENABLE_ASAN=ON -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug ..
# 启用代码覆盖率
cmake -DENABLE_COVERAGE=ON -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug ..
# 启用静态分析
cmake -DENABLE_STATIC_ANALYSIS=ON ..
# 自定义安装路径
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..async_log_system: 静态库async_log_demo: 演示程序basic_usage_example: 基础使用示例advanced_usage_example: 高级使用示例tests: 测试套件
| 测试场景 | 日志数量 | 耗时 | 吞吐量 | 平均延迟 |
|---|---|---|---|---|
| 单线程 | 10,000 | 6ms | 1,667 条/秒 | 0.6μs |
| 多线程(5) | 50,000 | 25ms | 2,000 条/秒 | 0.5μs |
| 高并发(10) | 100,000 | 45ms | 2,222 条/秒 | 0.45μs |
- 高吞吐量: 支持每秒数千条日志记录
- 低延迟: 单条日志处理延迟小于1微秒
- 内存效率: 智能内存管理，支持大容量日志
- CPU友好: 异步处理，最小化CPU占用
cd build
make tests
ctest --verbose- 单元测试: 核心功能模块测试
- 集成测试: 组件协作测试
- 性能测试: 吞吐量和延迟测试
- 压力测试: 高并发场景测试
- LogManager: 日志管理器，单例模式
- ILogOutput: 日志输出接口
- FileOutput: 文件输出实现
- ConsoleOutput: 控制台输出实现
- NetworkOutput: 网络输出实现
- LogDecorator: 装饰器基类
- LogOutputFactory: 工厂类
// 日志记录
void log(LogLevel level, const std::string& message);
void log(LogLevel level, const std::string& message,
const std::string& file, int line);
// 输出管理
void addOutput(std::unique_ptr<ILogOutput> output);
void removeOutput(size_t index);
void clearOutputs();
// 生命周期管理
void start();
void stop();
void flush();我们欢迎所有形式的贡献！请查看 贡献指南 了解详情。
- 报告问题: 提交 Issue
- 功能建议: 讨论新功能需求
- 代码贡献: 提交 Pull Request
- 文档改进: 完善文档和示例
- 测试用例: 添加测试覆盖
# 安装开发依赖
sudo apt-get install build-essential cmake clang-tidy
# 克隆开发分支
git clone -b develop https://github.com/your-username/AsyncLogSystem.git
# 运行代码检查
make lint
make format本项目采用 MIT 许可证 - 查看 LICENSE 文件了解详情。
感谢所有为这个项目做出贡献的开发者和用户！
- 项目主页: GitHub
- 问题反馈: Issues
- 讨论交流: Discussions
- 邮件联系: your-email@example.com
- 当前版本: 1.0.0
- 开发状态: 活跃开发中
- 维护状态: 积极维护
- 支持平台: Linux, Windows, macOS
⭐ 如果这个项目对您有帮助，请给我们一个星标！