隨着 systemd 成了主流的 init 系統，systemd 的功能也在不斷的增加，比如對系統日志的管理。Systemd 設計的日志系統好處多多，這里筆者就不再贅述了，本文筆者主要介紹 systemd journal 收集日志的三種方式：
- 程序使用 libc 庫中的 syslog() 函數輸出的日志
- 使用 printf() 函數打印的日志
- 任何服務進程輸出到 STDOUT/STDERR 的所有內容
說明：本文的演示環境為 ubuntu 16.04。
syslog()
該函數的聲明如下：
#include <syslog.h> void syslog(int priority, const char *message, ... /* argument */);
創建下面的 C 語言代碼，並保存到文件 clog.c 文件中：
#include <syslog.h> int main(int argc, char *argv[]) { syslog(LOG_NOTICE, "C Hello World"); return 0; }
用下面的命令編譯程序：
$ gcc -Wall clog.c -o clog
然后執行編譯好的 clog 程序，就可以從 journal -f 的輸出中看到對應的日志：
這里筆者執行了三次 clog 程序，所以日志輸出了三遍。
代碼中的 LOG_NOTICE 代表日志的嚴重等級，我們可以使用下面定義好的等級：
#define LOG_EMERG 0 /* system is unusable */ #define LOG_ALERT 1 /* action must be taken immediately */ #define LOG_CRIT 2 /* critical conditions */ #define LOG_ERR 3 /* error conditions */ #define LOG_WARNING 4 /* warning conditions */ #define LOG_NOTICE 5 /* normal but significant condition */ #define LOG_INFO 6 /* informational */ #define LOG_DEBUG 7 /* debug-level messages */
下面嘗試在 python 代碼中做同樣的事情，把下面的代碼保存到文件 plog.py 中：
#！/usr/bin/evn python import syslog syslog.syslog('P Hello World')
然后執行下面的命令：
$ python plog.py
筆者同樣執行了三遍，這次輸出的是 python 代碼中的日志。
我們還可以通過 journalctl -o json-pretty -f 命令查看 json 格式的日志：
printf()
journal 可以捕獲服務進程往 STDOUT/STDERR 輸出的所有內容，比如 C 語言中 print 函數打印的內容，Python 中 print 打印的內容，以及 Shell 腳本中 echo 打印的內容等等都可以被 journal 捕獲到並加入到日志中。注意，只有以 service 的方式運行程序時，journal 才會捕獲 STDOUT/STDERR 輸出的內容。
創建下面的 C 語言代碼，並保存到文件 printlog.c 文件中：
#include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { printf("C Print Hello World.\n"); return 0; }
用下面的命令編譯程序：
$ gcc -Wall printlog.c -o printlog
配置一個簡單的 service，先創建 一個配置文件 /lib/systemd/system/testlog.service，其內容如下：
[Unit] Description=test log [Service] ExecStart=/home/nick/projects/journaldemo/printlog [Install] WantedBy=multi-user.target
$ sudo systemctl daemon-reload $ sudo systemctl start testlog.service
Journal 會捕獲 STDOUT/STDERR 輸出的內容：
默認情況下，這樣輸出的日志等級為 LOG_INFO(6)，我們可以通過 json 格式的日志看到日志等級信息：
我們還可以在打印日志時指定日志的等級，比如在每行打印的內容前加上"<N>",N為需要指定的日志等級。看下面的 C 語言示例：
#include<stdio.h> #define PREFIX_NOTICE "<5>" int main(void){ printf(PREFIX_NOTICE "Hello World\n"); fprintf(stderr, "<3>Hello Error\n"); return 0; }
把上面的代碼編譯為 printlog 程序，再查看下日志，顯示的就是我們自己設置的日志等級：
在 Python 中的用法如下：
#!/usr/bin/env python print '<5>Hello World'
在 bash 中的用法如下：
#!/bin/bash echo "<5>Hello World"
Systemd 日志庫
Systemd 提供了原生的 C 語言庫(systemd/sd-journal.h) 用於向 journal 輸出日志(ubuntu 16.04 需要通過 sudo apt install libsystemd-dev 命令安裝 libsystemd-dev 包)，相關函數的聲明為：
#include <systemd/sd-journal.h> int sd_journal_print(int priority, const char *format, ...); int sd_journal_send(const char *format, ...);
把下面的示例代碼會把日志發送給 journal：
#include <systemd/sd-journal.h> int main(int argc, char *argv[]) { sd_journal_print(LOG_NOTICE, "Hello World"); return 0; }
相比上文使用 print() 或者 syslog() 提交的日志，使用 sd_journal_print 可以直觀的指定 LOG 等級、日志內容等等，另外輸出的日志會包含執行代碼的位置信息，例如執行到的函數，代碼文件位置，代碼具體行數，方便開發人員調試。
除了可以包含代碼信息，也可以向提交的日志中加入自定義段包含更多自定義信息，配合 journalctl 工具，可以更方便的過濾日志，如下面的代碼：
#include <systemd/sd-journal.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char *argv[]) { sd_journal_send("MESSAGE=Hello World!", "MESSAGE_ID=52fb62f99e2c49d89cfbf9d6de5e3555", "PRIORITY=5", "HOME=%s", getenv("HOME"), "TERM=%s", getenv("TERM"), "PAGE_SIZE=%li", sysconf(_SC_PAGESIZE), "N_CPUS=%li", sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN), NULL); return 0; }
我們在日志中添加了自定義的字段，並且可以通過 journalctl 過濾這些字段。
除了 systemd 提供的一套C語言庫，目前其他個別語言也衍生了 systemd 的相關擴展，其中就包含了和 journald 相關的擴展。下面是段 python 的演示代碼：
from systemd import journal journal.send('Hello world') journal.send('Hello, again, world', FIELD2='Greetings!', FIELD3='Guten tag')
在運行上面的代碼前你需要先通過 pip 安裝 python 的 systemd 模塊(pip install systemd )，然后運行這段代碼，你就可以從日志中看到它輸出的信息了：
展開成 json 格式看下：
我們自定義的字段 FIELD2 和 FIELD3 也都輸出到日志中了。
總結
本文介紹了常見的一些往 systemd journal 中寫入日志的方式，了解這些日志的寫入方式可以幫助我們更好的設計應用的日志輸出，並有助於我們通過日志解決問題。