android日志搜集原理及方案比较

转载 NeilZhang 2019/9/8 21:17:53

说明:本文只讨论日志,而不是应用的埋点日志。日志架构用一张图来了解的架构:这里涉及到三个进程:进程:调用的接口打日志,最终通过通信发送给进程进程:有一个缓冲区用于存储日志(环形缓冲区,当满时会冲掉旧的

说明: 本文只讨论Log日志,而不是应用的埋点日志。

Android 日志架构

用一张图来了解Android Log的架构:

这里涉及到三个进程:

APP进程: 调用Log的接口打日志,最终通过soctket通信发送给Logd进程
Logd进程:有一个缓冲区用于存储日志(环形缓冲区,当满时会冲掉旧的日志)
Logcat进程:可以在adb shell中创建(可以创建多个),查看缓冲区中日志的进程(Android Studio的logcat也是一个Logcat进程)。

环形缓冲区是一个逻辑上的循环队列,写者可以往里面写东西,而一旦有内容会通知等待队列里的读者们来读取内容,否则等待队列列处于阻塞状态。 这就意味Logcat进程读取也是阻塞形式的。

基于缓存的日志方案

普通应用

  该方案会在系统的Log类上封装一层,应用调用封装层的日志接口。封装层将业务记得log缓存到一个StringBuffer中,当量达到一定阈值后,再刷到文件中。到达一定条件上传到服务端。

基于缓存的日志方案 对于普通应用:实现一套自己的Log,将每次打的日志缓存

系统应用

在应用中开启一起Logcat进程,不断的读取Logd进程中的日志到缓存中,当日质量达到一定的阈值后再刷如文件。这种方案可以搜集到所有应用的日志。

缺点:

1. 写文件 + 加密 会出现cpu峰值
2.崩溃或者进程意外退出 缓存中的日志可能无法刷到文件中,关键崩溃信息可能丢失。
3. 对于智能设备中专门做一个日志进程去搜集所有应用的日志,这种方案其实是简单可行的。

基于内存映射mmp的方案

mmp 原理:

内存映射,简而言之就是将用户空间的一段内存区域映射到内核空间,映射成功后,用户对这段内存区域的修改可以直接反映到内核空间,同样,内核空间对这段区域的修改也直接反映用户空间。那么对于内核空间<---->用户空间两者之间需要大量数据传输等操作的话效率是非常高的。

以下是一个把普遍文件映射到用户空间的内存区域的示意图。

系统层提供了具体的将用户空间地址映射到内核空间的具体接口函数,这里未作学习。

通过mmp读取磁盘文件:

如果在拷贝数据时,发现物理内存不够用,则会通过虚拟内存机制(swap)将暂时不用的物理页面交换到硬盘上,上图步骤4所示。这个过程也与内存映射无关。

通过系统read/write文件原理:

它首先将文件内容从硬盘拷贝到内核空间的一个缓冲区,如图过程1,然后再将这些数据拷贝到用户空间,如图过程2,在这个过程中,实际上完成了 两次数据拷贝 ;

而mmap()也是系统调用,mmap()中没有进行数据拷贝,真正的数据拷贝是在缺页中断处理时进行的,由于mmap()将文件直接映射到用户空间,所以中断处理函数根据这个映射关系,直接将文件从硬盘拷贝到用户空间,只进行了 一次数据拷贝 。因此,内存映射的效率要比read/write效率高。

mmp作为日志方案优势

1.读写文件比普通文件操作效率更高
2.不会丢日志(进程退出时能刷日志到映射的地址中) 会写日志的时机: 内存不足 进程退出 调用 msync 或者 munmap 不设置 MAP_NOSYNC 情况下 30s-60s(仅限FreeBSD)
3. 对于CPU峰值问题,参考微信XLOG解决方案如下: 追加每行日志时,先压缩后加密(避免了对整个文件的压缩/加密)

思考:
大多数用户的日志时无用的,日志上传场景考虑,通过指令捞取
具体日志策略需要综合多方面考虑: 流畅性/完整性/容错性/安全性
MMP的具体使用还要结合具体场景,需要测试追加日志大小
参考:
https://blog.csdn.net/tencent_bugly/article/details/53157830
http://ju.outofmemory.cn/entry/224106
https://blog.csdn.net/coolwriter/article/details/80493166

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