日志系统优化文章的第二篇，第一篇为：Logger 类的实现与改进，部分已在上一篇博客介绍过的内容，将不再重述。

此版本优化后，打印日志如下：

既然是在做优化，那么就应该先思考一个优秀的日志类需要哪些模块和功能：

基本功能：
1. 日志级别：支持多种日志级别（例如 DEBUG、INFO、WARNING、ERROR、CRITICAL），以便根据重要性记录不同的日志信息。
2. 日志消息格式化：支持自定义日志消息格式，包括时间戳、日志级别、消息内容、文件名、行号等。
3. 输出目标：支持将日志输出到多种目标，例如控制台、文件、远程服务器（如Syslog、HTTP端点）等。
高级功能：
1. 日志轮转：支持日志文件的轮转（按大小、按时间），以防止单个日志文件过大。
2. 异步日志：支持异步记录日志，以提高性能，避免日志记录影响主线程的执行。
3. 日志过滤：支持根据日志级别、模块、关键词等进行日志过滤，记录特定的日志信息。
4. 上下文信息：支持记录上下文信息（例如请求ID、用户ID），便于日志的关联和追踪。
性能和安全
1. 高性能：优化日志记录性能，确保在高并发环境下高效运行。
2. 安全性：支持日志加密和敏感信息屏蔽，确保日志信息安全。
配置管理
扩展性
监控和分析
兼容性和标准化

后四点在我们的项目暂且不谈，主要实现完善前三点。

日志级别

日志级别应该是一个人是日类中必要的东西，但是在我初步实现的日志类中，并没有实现这一功能，算是一个很大的败笔了。在华为的面试的手势环节，有一个很重要的知识点就是与这一部分相关。

日志级别用于控制记录日志的详细程度和重要性，常见的级别有DEBUG、INFO、WARNING、ERROR等。在代码中，这些级别是通过LogLevel枚举定义的，可能包含DEBUG、INFO、WARNING、ERROR等值。，具体代码如下：

enum class LogLevel {  
    DEBUG,  
    INFO,  
    WARNING,  
    ERROR  
};

// 使用示例
LogLevel level = LogLevel::ERROR;

if(currentLevel > LogLevel::DEBUG) {
	// do sonething
}

enum 枚举类型

关于 enum 枚举类型的使用可以参考这一篇文章：C++ 枚举类型详解

需要补充的是，在 C++11 及更高的版本，引入了 enum class，提供了更强的类型安全性，避免了枚举值的隐式转换，也就是上面代码的写法。
其优势在于；

作用域更明确： 枚举成员必须通过枚举类来访问
类型安全： 不同的枚举类不会相互混淆

隐式转换：指编译器在需要时自动将一种数据类型转换为另一种数据类型。

在示例代码中，有一条语句看起来很迷惑：currentLevel > LogLevel::DEBUG
事实上，在 C++ 中，枚举成员实际上是具有整数值的枚举类型。因此，枚举成员之间的比较操作是可以进行的，因为它们在底层表示为整数。

底层整数表示：每个枚举成员在定义时会被分配一个整数值，从 0 开始递增（除非显式指定）。例如：

enum class LogLevel {  
    DEBUG,  // 0
    INFO,   // 1
    WARNING,// 2  
    ERROR   // 3
};

// 使用示例
LogLevel level = LogLevel::ERROR;

if(currentLevel > LogLevel::DEBUG) {
	// do sonething
}

而同时，也重载了相关的比较运算符用于对枚举类型进行比较，当然处于类型安全的考虑，当然要同一枚举类型才可以比较。

日志颜色

日志的颜色功能主要用于在控制台输出时，以不同的颜色区分日志级别，使得日志信息更加直观。颜色设置是通过ANSI转义序列实现的。这些序列在支持ANSI颜色的终端（如Linux终端、一些Windows终端等）中能够正确显示带颜色的文本。

核心代码如下：

QString Logger::logLevelToString(LogLevel level, bool useColor) {
    if (useColor) {
        switch (level) {
            case LogLevel::DEBUG: return "\033[36mDEBUG\033[0m";   // 青色
            case LogLevel::INFO: return "\033[37mINFO\033[0m";    // 白色
            case LogLevel::WARNING: return "\033[33mWARNING\033[0m"; // 黄色
            case LogLevel::ERROR: return "\033[31mERROR\033[0m";  // 红色
            default: return "\033[37mUNKNOWN\033[0m";             // 默认白色
        }
    } else {
        switch (level) {
            case LogLevel::DEBUG: return "DEBUG";
            case LogLevel::INFO: return "INFO";
            case LogLevel::WARNING: return "WARNING";
            case LogLevel::ERROR: return "ERROR";
            default: return "UNKNOWN";
        }
    }
}

消息格式化

为了提高日志的可读性，日志消息需要经过格式化处理，包含多种信息，例如时间、线程ID、日志级别、源文件和行号等。格式化后的日志示例如下：

1	[INFO] [线程ID: 1234] This is an info message [source.cpp:42 - main()]

在代码中，格式化是通过log()方法实现的：

QString logMessage = QString("[%1] [线程ID: %2] %3%4 %5")
    .arg(logLevelToString(level, false))  // 文件日志不带颜色
    .arg(threadId)
    .arg(identifierPart)
    .arg(message)
    .arg(sourceInfo);

这段代码生成的日志信息中包含了：

日志级别（INFO）
线程ID（1234）
标识符（如果有）
实际的日志消息（This is an info message）
源文件信息（source.cpp:42 - main()）

arg() 函数类似于 C 中的 printf 用法

上下文信息

上下文信息这个词在高中做阅读理解时，应该是经常遇到的，老师会说“根据上下文找到答案”。在日志系统中，也是差不多的意思，我们通过上下文信息，可以清楚地知道日志是在哪个线程、哪个位置产生的。

在本项目中，主要由以下几部分组成：

线程ID：通过 getCurrentThreadId() 获取当前线程ID，并在日志中显示。这样，在调试多线程应用时，我们可以轻松区分出不同线程的日志。
源信息：包括文件名、行号和函数名，这些信息在 log() 方法中通过参数传递，并记录在日志消息中，用于精确定位日志发生的位置。
标识符：identifier 是一个可选的标识符，可以通过它为某些特定上下文添加标签，方便后续的日志查询和分析。

如函数所示 void Logger::log(const QString &message, LogLevel level, const char* file, int line, const char* function)，传入了源文件名、行号与函数名。

具体的获取方式如下：

#define LOG_ERROR(message) \
    Logger::instance().log(message, LogLevel::ERROR, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__)

#define LOG_WARNING(message) \
    Logger::instance().log(message, LogLevel::WARNING, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__)

#define LOG_INFO(message) \
    Logger::instance().log(message, LogLevel::INFO, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__)

#define LOG_DEBUG(message) \
    Logger::instance().log(message, LogLevel::DEBUG, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__)

这些宏在调用时会自动将当前的文件名（__FILE__）、行号（__LINE__）和函数名（__FUNCTION__）传递给log()方法。例如：

1	LOG_ERROR("An error occurred");

实际上等同于：

1	Logger::instance().log("An error occurred", LogLevel::ERROR, "source.cpp", 42, "main");

宏的使用大大简化了调用过程，开发者不需要手动传入文件名、行号和函数名，可以自动获取日志记录发生的位置。

输出目标多样化

目前就是一个判断，分别在控制台和 log 文件中输出，后续将继续完善。

安全性

这一部分在上一篇文章中详细解释过，通过QMutex和QWaitCondition确保日志记录的线程安全性。

QMutexLocker 确保在访问共享资源（如日志队列）时加锁，以避免多个线程同时修改队列
QWaitCondition 用于在日志队列为空时，使日志线程进入等待状态，直到有新日志消息时被唤醒
这样设计可以有效避免线程资源浪费，当有新日志时立即唤醒线程进行处理。