用 Rust 編寫分佈式日誌系統

分佈式日誌系統是現代微服務架構中的重要組成部分。無論是調試還是排查問題，日誌都是開發者的眼睛。而分佈式環境下，日誌的收集和存儲就顯得尤爲複雜。今天，我們就來聊聊如何用 Rust 編寫一個簡單的分佈式日誌系統，從核心組件到實現邏輯，一步步拆解清楚。

什麼是分佈式日誌系統？

先搞清楚這個東西的意義。分佈式日誌系統，簡單來說，就是在多臺服務器或節點上，產生的日誌可以集中收集、存儲和查詢。對吧？你總不能跑到幾十臺機器上翻日誌文件，那不累死？分佈式日誌系統的核心有幾個部分： 日誌收集器、日誌處理器和日誌存儲器 。它們肩負的任務分別是：採集、轉發和存儲日誌。

那問題來了，Rust 適合幹這個活嗎？答案是，非常適合！Rust 的性能、併發能力、內存安全特性，簡直就是爲這種高效、可靠的系統量身定製的。

日誌收集器：用 TCP 來接收日誌

日誌收集器的任務很簡單：監聽來自其他服務的日誌數據，並把它們轉發到日誌處理器。

use std：：net：：{TcpListener，TcpStream}；
use std：：io：：{Read，Write}；
use std：：thread；
fnhandle_client(mut stream：TcpStream){
letmut buffer=[0；512]；
whileletOk(bytes_read)= stream.read(&mut buffer){
if bytes_read ==0{
break；
}
        println！(“收到日誌：{}”，String：：from_utf8_lossy(&buffer[..bytes_read]))；
}
}
fnmain()-> std：：io：：Result<()>{
letlistener=TcpListener：：bind(“127.0.0.1：9000”)？；
    println！(“日誌收集器已啓動，監聽端口9000”)；
forstreamin listener.incoming(){
match stream {
Ok(stream)=>{
                thread：：spawn(||{
handle_client(stream)；
})；
}
Err(e)=>{
                eprintln！(“連接出錯：{}”， e)；
}
}
}
Ok(())
}

解釋：

1. 我們用 TcpListener 在 127.0.0.1：9000 上監聽日誌數據。
1. 每個連接都用一個線程處理（真用到生產環境不能這麼玩，可以用異步框架，比如 Tokio，後面再聊）。
1. 收到的日誌數據直接打印出來。

運行結果 ：
啓動這個程序後，用工具（比如 nc）發送日誌測試：

echo “Hello， Rust Logs！” | nc 127.0.0.1 9000

屏幕上會打印出日誌內容。是不是很簡單？但目前只能打印，沒啥用，下面繼續完善。

日誌處理器：用通道來轉發日誌

有了收集器，下一步是處理日誌。比如，把日誌分門別類存儲，或者進行過濾。這裏，**通道（channel）**就派上用場了。

use std：：sync：：mpsc；
use std：：thread；
use std：：io：：{Read，Write}；
use std：：net：：{TcpListener，TcpStream}；
fnhandle_client(mut stream：TcpStream， sender： mpsc：：Sender<String>){
letmut buffer=[0；512]；
whileletOk(bytes_read)= stream.read(&mut buffer){
if bytes_read ==0{
break；
}
letlog=String：：from_utf8_lossy(&buffer[..bytes_read]).to_string()；
        sender.send(log).unwrap()；
}
}
fnmain()-> std：：io：：Result<()>{
let(sender， receiver)= mpsc：：channel()；
letlistener=TcpListener：：bind(“127.0.0.1：9000”)？；
    println！(“日誌收集器啓動中...”)；
    thread：：spawn(move||{
forlogin receiver {
            println！(“日誌處理器收到：{}”，log)；
// 這裏可以加上過濾、分類等邏輯
}
})；
forstreamin listener.incoming(){
match stream {
Ok(stream)=>{
letsender= sender.clone()；
                thread：：spawn(move||{
handle_client(stream， sender)；
})；
}
Err(e)=>{
                eprintln！(“連接出錯：{}”， e)；
}
}
}
Ok(())
}

解釋：

1. 我們用 Rust 的 mpsc 通道實現日誌的異步轉發。
1. 每當收集器收到一條日誌，就通過 sender 把日誌發給處理器。
1. 處理器可以做很多事情，比如過濾掉 DEBUG 日誌，把 ERROR 日誌存入數據庫等。

運行結果 ：
和之前一樣，發送日誌測試，你會發現日誌進了處理器。是不是開始有點分佈式系統的味道了？

日誌存儲器：寫入文件或數據庫

日誌最後得存儲起來，不然還叫什麼系統？這裏我們先實現一個簡單的文件存儲器。

use std：：fs：：OpenOptions；
use std：：io：：Write；
use std：：sync：：mpsc；
use std：：thread；
use std：：net：：{TcpListener，TcpStream}；
fnhandle_client(mut stream：TcpStream， sender： mpsc：：Sender<String>){
letmut buffer=[0；512]；
whileletOk(bytes_read)= stream.read(&mut buffer){
if bytes_read ==0{
break；
}
letlog=String：：from_utf8_lossy(&buffer[..bytes_read]).to_string()；
        sender.send(log).unwrap()；
}
}
fnmain()-> std：：io：：Result<()>{
let(sender， receiver)= mpsc：：channel()；
letlistener=TcpListener：：bind(“127.0.0.1：9000”)？；
    println！(“日誌收集器啓動中...”)；
    thread：：spawn(move||{
letmut file=OpenOptions：：new()
.create(true)
.append(true)
.open(“logs.txt”)
.unwrap()；
forlogin receiver {
            writeln！(file，“{}”，log).unwrap()；
            file.flush().unwrap()；
}
})；
forstreamin listener.incoming(){
match stream {
Ok(stream)=>{
letsender= sender.clone()；
                thread：：spawn(move||{
handle_client(stream， sender)；
})；
}
Err(e)=>{
                eprintln！(“連接出錯：{}”， e)；
}
}
}
Ok(())
}

解釋：

1. 日誌處理器這次直接把日誌寫入文件 logs.txt。
1. 用 OpenOptions 打開文件，確保支持追加模式。
1. 每收到一條日誌，就寫入文件並刷新緩衝區。

運行結果 ：
發幾條日誌測試，打開 logs.txt，你會發現日誌已經保存在文件裏了。

溫馨提示：日誌的格式和可靠性

別忘了，實際生產中，日誌一般需要加上時間戳、服務名、日誌級別等信息。你可以用 Rust 的 chrono 庫生成時間戳，加上格式化邏輯。

另外，文件存儲只是個起步，真正的分佈式日誌系統通常會用到數據庫（比如 Elasticsearch）或者分佈式文件系統（比如 HDFS）。這些後續可以擴展。

總結

到這兒爲止，咱們已經用 Rust 實現了一個最簡單的分佈式日誌系統。它有三個組件：收集器、處理器和存儲器。雖然很基礎，但已經涵蓋了分佈式日誌系統的核心邏輯。如果你玩得開心，接下來可以把它改造成支持高併發的異步系統，比如用 Tokio 實現非阻塞 I/O，或者接入 Kafka 做日誌聚合。

Rust 的類型安全和內存安全，讓我們可以放心地處理併發和網絡邏輯。分佈式系統的複雜性有時候讓人頭大，但用 Rust 寫，至少你不用擔心內存泄漏或線程安全問題。‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/hud2sdjDVKJZ0FPqh3Xemg

什麼是分佈式日誌系統？

日誌收集器：用 TCP 來接收日誌

日誌處理器：用通道來轉發日誌

日誌存儲器：寫入文件或數據庫

溫馨提示：日誌的格式和可靠性

總結

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