Python实现日志实时监测的示例详解
本文详解Python中观察者模式(发布-订阅模式)的应用,通过构建发布者和订阅者类实现日志实时监测。示例展示了如何注册短信、邮件及日志订阅者,并在地图加载失败等异常发生时自动触发通知机制,实现松耦合的事件处理。
介绍
观察者模式属于行为型设计模式,核心在于管理对象间的责任关系。它定义了一种订阅机制,允许在对象状态发生变化或触发特定事件时,通知所有注册了该对象的“观察者”。这种模式主要用于处理对象之间的交互逻辑。
观察者模式亦被称为发布-订阅模式,它确立了对象间一对多的依赖关系。当被观察的对象(发布者)状态发生改变时,所有依赖于此的对象(订阅者)都会收到通知,并依据各自的逻辑进行更新。
作为最简单的行为模式之一,观察者设计模式包含一个维护依赖列表的对象(即主题)。主题通过该列表,利用观察者定义的方法,向所有注册的观察者广播其所发生的变化。
观察者模式的应用场景
在广播系统或发布-订阅系统中,观察者设计模式的应用十分广泛,其主要适用场景包括:
1、在分布式系统中实现事件服务。
2、广播或发布/订阅系统场景。
3、用作新闻分发系统的框架。
4、股票行情监测机器人。
观察者模式类图

观察者模式类图
1、发布者(Publisher):负责向其他对象发送值得关注的信息。事件通常在发布者状态改变或执行特定行为后发生。发布者内部包含订阅机制,允许新订阅者加入或现有订阅者退出列表。
2、订阅者(Subscriber):定义通知接口。通常该接口仅包含一个update()更新方法。该方法可接受多个参数,以便发布者在更新时传递详细的事件信息。
3、客户端(Client):负责分别创建发布者和订阅者对象,随后为订阅者进行注册,并触发发布者的更新操作。
观察者模式示例
假设我们需要对应用函数的运行状态进行监测,当发生异常时进行报警记录,可以通过观察者模式实现信息订阅,例如:1、短信通知 2、日志记录 3、邮件发送。
代码实现---subscription_model.py
1、创建订阅者类
Subscriber(订阅者):所有希望关注发布者状态变化的其他对象。
此处提供了三个主要的订阅者(观察者)接口,它们跟踪同一个发布者类的事件。主要包括:
1)、每个具体订阅者的__init__()方法使用attach()方法向发布者注册,以获取信息更新。
2)、具体订阅者的update()方法用于接收更新消息。
#抽象订阅者
from abc import ABCMeta,abstractmethod
class Subscriber(metaclass=ABCMeta):
#向具体订阅者发送消息的方法
@abstractmethod
def update(self):
pass
#具体订阅者
#1、短信订阅者
class SMSSubscriber(Subscriber):
def __init__(self,publisher):
self.publisher = publisher
self.publisher.attach(self)
def update(self):
print(type(self).__name__,self.publisher.getNews())
#2、邮件订阅者
class EmailSubscriber(Subscriber):
def __init__(self, publisher):
self.publisher = publisher
self.publisher.attach(self)
def update(self):
print(type(self).__name__,self.publisher.getNews())
info = self.publisher.getNews()
# 发送邮件
Sender_mail(info).sender_mail()
#3、日志订阅(文件存储)
class LoggerSubscriber(Subscriber):
def __init__(self, publisher):
log_dir = os.path.expanduser(r".\apps\Mapview\logs")
log_file = os.path.join(log_dir, "file_{time}.log")
logger.add(log_file, rotation="100KB", retention=2)
self.publisher = publisher
self.publisher.attach(self)
def update(self):
print(type(self).__name__,self.publisher.getNews())
info=self.publisher.getNews()
logger.info(f"{info}")2、创建发布者类
Publisher(发布者):将自身的状态改变通知其他对象,并为发布者添加订阅机制,使得每个对象都能订阅或取消订阅事件流。
主要包括:
1)self.__subscribers = []:用于存储订阅对象列表。
2)供订阅者调用NewsPublisher来注册或删除订阅用户。
3)几个用于添加、删除或查看列表中订阅者的公有方法。
4)notifySubscribers(self):用于通知所有订阅者出现新信息。发送者会遍历订阅列表,并通过内部调用具体订阅者实现的update()方法来实现通知。
5)创建新消息和返回最新消息的方法。
#创建发布者
class NewsPublisher:
def __init__(self):
self.__subscribers = []
self.__latestNews = None
#将订阅者添加到队列中
def attach(self,subscriber):
self.__subscribers.append(subscriber)
#从订阅的主题里面移除
def detach(self):
return self.__subscribers.pop()
#生成观察者列表
def subscribers(self):
return [type(x).__name__ for x in self.__subscribers]
#发送通知给相关的主题订阅者
def notifySubscribers(self):
for sub in self.__subscribers:
#update()方法由具体的观察者或订阅者实现的
sub.update() #推送更新
#创建新消息
def addNews(self,news):
self.__latestNews = news
#返回最新消息,并通知观察者
def getNews(self):
return "Got News:",self.__latestNews3、应用客户端-Map_server_client.py
订阅者通常需要一些上下文信息来正确处理更新。因此,发布者通常会将一些上下文数据作为通知方法的参数传递。
这里补充第一篇文章中遗留的内容,客户端实例化get_Map_model方法时添加带参数装饰器@fail_data(msg='地图加载失败')以添加接口调用失败处理机制,并追加日志记录。这里可以进一步将更多细节参数添加到日志中,通过装饰器传参并在接口中声明通知方法及参数,这样发布者在发出通知时即可传递一些上下文数据。
from apps.tools.subscription_model import NewsPublisher,LoggerSubscriber,EmailSubscriber
import functools
#如果加载失败,调用订阅者
def publisher(info):
news_publisher = NewsPublisher()
# for Subscribers in [EmailSubscriber, LoggerSubscriber]:
for Subscribers in [LoggerSubscriber]:
# eval(LoggerSubscriber)(news_publisher)
Subscribers(news_publisher)
print("\nSubscribers", news_publisher.subscribers())
news_publisher.addNews(f"{info}")
news_publisher.notifySubscribers()
#处理异常的装饰器
def fail_data(msg='地图加载失败'):
def catch_exception(origin_func):
@functools.wraps(origin_func)
def wrapper(*args, **kwargs):
try:
u = origin_func(*args, **kwargs)
print("这个函数正常执行:%s" % origin_func.__name__)
return u
except Exception as e:
info = f"{msg}:{e.__doc__}"
"""
接口调用失败处理机制,追加日志
"""
print(info)
publisher(info)
# news_publisher = NewsPublisher()
# LoggerSubscriber(news_publisher)
# print("\nSubscribers", news_publisher.subscribers())
# news_publisher.addNews(f"{info}")
# news_publisher.notifySubscribers()
return wrapper
return catch_exception4、测试
if __name__ == '__main__':
from loguru import logger
from apps.tools.Sender_Email import Sender_mail
news_publisher =NewsPublisher()
for Subscribers in [LoggerSubscriber]:
print(Subscribers)
Subscribers(news_publisher)
print("\nSubscribers",news_publisher.subscribers())
news_publisher.addNews("地图加载失败!")
news_publisher.notifySubscribers()结果
class '__main__.LoggerSubscriber'; Subscribers ['LoggerSubscriber'] LoggerSubscriber ('Got News:', '地图加载失败!') 2022-04-05 16:38:00.667 | INFO | __main__:update:81 - ('Got News:', '地图加载失败!')
以上实现了一个简单的发布订阅模式,发布者与订阅者之间是松耦合的,添加新订阅者无需修改发布者。所有具体订阅者类都实现了同样的接口。
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