python标准库logging模块代码分析

问题1：如何获取caller的（文件名，行号，函数名）？
 

    当新增一条log记录时，最终将调用Logger类的_log方法，这个方法首先会创建一个LogRecord对象。LogRecord对象需要（filename,
lineno, funcname)参数信息。这是通过如下语句得到的：

fn, lno, func = self.findCaller()

    findCaller内容如下：  

f = currentframe()  #f是frame对象，每个方法调用生成一个frame对象，放在程序堆栈中。
if f is not None:
f = f.f_back
rv = "(unknown file)", 0, "(unknown function)"
while hasattr(f, "f_code"):
co = f.f_code   #获取code对象，它包含filename属性，funcname属性
filename = os.path.normcase(co.co_filename)
if filename == _srcfile:  #_srcfile是这个模块文件自己的文件名，当文件名不再相同时
f = f.f_back          # 得到外部调用者的frame，这就是需要的。
continue
rv = (filename, f.f_lineno, co.co_name)
break
return rv

    currentframe函数的定义：

def currentframe():
"""Return the frame object for the caller's stack frame."""
try:
raise Exception    #抛出异常，将生成traceback对象，其中包含frame对象。
except:
#sys.exc_traceback.tb_frame当前的frame， f_back调用着的frame
return sys.exc_traceback.tb_frame.f_back
#sys._getframe(3)返回的并不是当前的frame，3应该是计算好了的，减少循环的次数，返回的是logger.error()的frame
if hasattr(sys, '_getframe'): currentframe = lambda: sys._getframe(3)

问题2： Logger对象的层级，父子关系如何实现的？

首先，logging模块中logger层级关系是一个树形关系的结构，这个关系的树根是'root'。

root = RootLogger(WARNING)     #RootLogger类是Logger的子类，无特殊功能，只是定义名字为‘root’。
Logger.root = root
Logger.manager = Manager(Logger.root)

当调用logging.getLogger()，用以获取某个Logger时，如果参数为空，则返回‘root’。否则，调用Manager的getLogger()方法获取Logger。

def getLogger(name=None):
"""
Return a logger with the specified name, creating it if necessary.

If no name is specified, return the root logger.
"""
if name:
return Logger.manager.getLogger(name)
else:
return root

Manager的getLogger()定义如下：

def getLogger(self, name):
"""
Get a logger with the specified name (channel name), creating it
if it doesn't yet exist. This name is a dot-separated hierarchical
name, such as "a", "a.b", "a.b.c" or similar.

If a PlaceHolder existed for the specified name [i.e. the logger
didn't exist but a child of it did], replace it with the created
logger and fix up the parent/child references which pointed to the
placeholder to now point to the logger.
"""
rv = None
_acquireLock()
try:
if name in self.loggerDict:
rv = self.loggerDict[name]
if isinstance(rv, PlaceHolder):
ph = rv
rv = _loggerClass(name)
rv.manager = self
self.loggerDict[name] = rv
self._fixupChildren(ph, rv)
self._fixupParents(rv)
else:
rv = _loggerClass(name)
rv.manager = self
self.loggerDict[name] = rv
self._fixupParents(rv)
finally:
_releaseLock()
return rv

Manager对象中的loggerDict字典，存放logger名字和logger对象的映射关系。PlaceHolder类，是一个容器。例如，名字为'sell'的PlaceHolder对象，首先还不存在'sell'的logger，然后，所以以'sell‘开头的logger在这个对象内都存在一个引用，如'sell.food','sell.cloth.china'等已有的logger对象。 当调用getLogger()获取一个未存在的logger时，如名字为'level1.level2', 首先创建一个名字为'level1.level2'的logger对象，并存于loggerDict中。然后，调用_fixupParents()。 

_fixupParents()的作用：在这个名字的层级链上，找到第一个logger对象，将其作为父亲，并返回。链上不是logger对象的名字，创建一个PlaceHolder对象（如果未创建），将自己加入其中。例如，新增‘level1.level2.level3’的logger，调用_fixupParents将创建一个名字为'level1.level2‘的PlaceHolder对象，创建一个名字为’level1‘的PlaceHolder对象，并将’level1.level2.level3‘这个logger分别加入以上两个PlaceHolder对象容器内，将它的父亲设定为’root‘。总之，_fixupParents是使logger对象指向真正的父亲节点（logger对象），并将logger自己加入到所有上层的PlaceHolder对象容器内。 

如果获取一个名字已存在于loggerDict中，并且这个名字对应的是一个先前创建的PlaceHolder对象。首先，创建一个对应名字的logger对象。然后，调用_fixupChild()，修正这个PlaceHolder对象所包含的下游logger对象的父亲。最后，调用_fixupParent()，作用与上一步相同。 

父子层级关系，主要作用是，当logger对象的propagate属性值1（默认值）时，每条logRecord记录都会传给父logger处理。这样可以只需要定义好‘root’根logger对象，其他的logger定义个名字，根据模块名，类名等，然后绑定一个NullHandler。最后，所有的logRecord将交给’root‘统一处理处理。这是多模块产生统一格式log的方式。