1. 简介
日志是在代码中记录消息的过程。使用日志有多种好处，例如调试、性能分析、错误跟踪、运行期间上下文等。Python标准库中的logging模块提供了在程序中记录日志的功能。logging模块可以支持不同的日志级别，并提供多个处理程序以及输出格式。
2. 使用场景
2.1 调试程序
在程序开发和调试过程中，logging模块可以帮助程序员打印在运行期间的变量值和程序状态。在生产环境中，logging模块也可以记录并保存应用程序的异常以及错误信息，便于排查问题。
2.2 分析程序性能
利用logging模块，可以记录程序的启动、关闭、以及各个阶段的运行时间。同时，可以利用Python标准库中的profile和pstats模块实现更加细粒度的性能分析。利用这些分析，可以找到程序的性能瓶颈，并对程序进行优化。
2.3 监控应用运行
利用logging模块，可以记录应用程序的运行状态，例如请求量、并发数等。同时，它还可以将这些日志信息发送到监控工具，并生成警报。这对于大型应用程序来说是非常有用的，可以在不停机的情况下，监控应用程序的健康状态，并及时发现问题。
3. 示例
3.1 基本使用
使用logging模块最基本的方法是先创建一个Logger对象，然后使用不同级别的方法记录日志。Logger对象可以通过配置文件或代码进行配置。
import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,
format='%(asctime)s %(levelname)s %(message)s',
filename='example.log',
filemode='w')
logging.debug('This message should be logged')
logging.info('So should this')
logging.warning('And this, too')
上面代码中，基本配置创建了一个filename为example.log的文件，在文件中记录各个级别的日志信息。在文件example.log中，记录了如下内容：
2021-03-21 18:23:18,356 DEBUG This message should be logged2021-03-21 18:23:18,357 INFO So should this
2021-03-21 18:23:18,357 WARNING And this, too
3.2 各种日志级别
logging模块提供了最基本的五种日志级别：DEBUG、INFO、WARNING、ERROR和CRITICAL。根据消息的重要性和紧急程度，可以选择不同的级别记录日志信息。默认情况下，设置了WARNING级别的日志记录：
import logging
logging.warning('This is a warning!')
在程序运行期间，输出如下信息：
This is a warning!
3.3 日志处理器
在使用logging模块进行日志记录时，会产生大量的日志信息。为了方便管理这些信息，可以将日志信息输出到不同的处理器中。处理器可以将日志输出到文件、终端或网络中。
import logging
from logging.handlers import RotatingFileHandler
logger = logging.getLogger(__name__)
logger.setLevel(logging.DEBUG)
handler = RotatingFileHandler('app.log', maxBytes=10000, backupCount=1)
handler.setLevel(logging.DEBUG)
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
handler.setFormatter(formatter)
logger.addHandler(handler)
logger.debug('This is a debug message')
上面代码中，创建了一个logger对象，并将其级别设置为DEBUG级别。创建了一个RotatingFileHandler对象，并将其级别设置为DEBUG级别。最后，将handler对象添加到logger中，并打印DEBUG级别的日志信息。
3.4 使用自定义Logger
对于大型应用程序，需要实现多个模块中的日志记录。为了更好的管理日志，可以使用自定义Logger。自定义Logger可以从父Logger对象继承，同时也可以添加自己的处理器和过滤器。
import logging
logger = logging.getLogger('example')
logger.setLevel(logging.DEBUG)
fh = logging.FileHandler('example.log')
fh.setLevel(logging.DEBUG)
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
fh.setFormatter(formatter)
logger.addHandler(fh)
logger.debug('This is a debug message')
上面代码中，创建了一个logger对象example，将其级别设置为DEBUG级别。创建了一个FileHandler对象，将其级别设置为DEBUG级别。最后，将handler对象添加到logger中，并打印DEBUG级别的日志信息。
4.总结
在Python应用程序中，logging模块是一个强大的工具，可以帮助开发者记录程序运行期间的日志。它提供了丰富的功能，例如不同级别的日志记录、日志分析和监控等。开发者可以根据应用程序的实际情况，选择合适的日志级别和处理器记录日志信息。