日志与监控

What — 是什么

日志与监控是 Node.js 生产环境的可观测性基石，通过结构化日志记录运行状态，通过健康检查和 APM 监控发现异常，确保服务稳定运行。

核心概念：

• Winston：功能丰富的日志库，支持多传输（Console/File/HTTP），日志级别，格式化
• Pino：极致性能的 JSON 日志库，Fastify 默认集成，子进程写文件避免阻塞主线程
• 结构化日志：每条日志是 JSON 对象，包含时间/级别/请求ID/上下文等字段，便于机器检索
• APM：应用性能监控，追踪请求链路、数据库查询、HTTP 调用的耗时
• 健康检查：/health 端点检查服务依赖（数据库/Redis/外部 API）是否正常
• PM2 Metrics：PM2 内置的进程级监控（CPU/内存/事件循环延迟/请求数）

关键特性：

• Pino 比 Winston 快 5-10 倍，是 Node.js 最快的日志库
• 结构化日志配合 ELK/Loki 等日志系统实现集中检索
• 健康检查是 K8s liveness/readiness 探针的基础
• APM 可追踪分布式请求的完整链路

Why — 为什么

适用场景：

• 故障排查：通过日志定位错误原因
• 性能监控：追踪慢请求和瓶颈
• 审计合规：记录关键操作和访问
• 告警：异常指标触发通知

对比日志库：

优缺点：

• ✅ 优点：
  • Pino 极致性能不阻塞事件循环
  • 结构化日志便于机器检索分析
  • 健康检查实现自动化故障检测
  • APM 全链路追踪定位分布式问题
• ❌ 缺点：
  • 日志量大增加存储成本
  • APM 引入额外性能开销
  • 结构化日志不如文本日志直观

How — 怎么用

安装配置

npm install pino pino-pretty

const pino = require('pino');

const logger = pino({
    level: process.env.LOG_LEVEL || 'info',
    formatters: { level: (label) => ({ level: label }) },
    timestamp: pino.stdTimeFunctions.isoTime
}, pino.destination({ dest: 'logs/app.log', mkdir: true, sync: false }));

代码示例

Pino 结构化日志 + 请求上下文：

const pino = require('pino');

const logger = pino({
    level: 'info',
    redact: ['req.headers.authorization', 'req.body.password'], // 脱敏
    serializers: {
        req(req) {
            return { method: req.method, url: req.url, id: req.id };
        },
        err: pino.stdSerializers.err
    }
});

// 子日志绑定上下文
function requestLogger(req, res, next) {
    req.log = logger.child({ reqId: req.id, userId: req.user?.id });
    req.log.info({ req }, 'Request started');
    const start = Date.now();
    res.on('finish', () => {
        req.log.info({ res: { statusCode: res.statusCode }, duration: Date.now() - start }, 'Request completed');
    });
    next();
}

// 使用
app.use(requestLogger);
app.get('/users/:id', async (req, res) => {
    req.log.info({ userId: req.params.id }, 'Fetching user');
    const user = await getUser(req.params.id);
    req.log.debug({ user }, 'User fetched');
    res.json(user);
});

健康检查端点：

app.get('/health', async (req, res) => {
    const checks = {
        database: await checkDatabase(),
        redis: await checkRedis(),
        externalApi: await checkExternalApi()
    };

    const isHealthy = Object.values(checks).every(c => c.status === 'ok');
    res.status(isHealthy ? 200 : 503).json({
        status: isHealthy ? 'healthy' : 'degraded',
        uptime: process.uptime(),
        timestamp: new Date().toISOString(),
        checks
    });
});

async function checkDatabase() {
    try {
        await db.query('SELECT 1');
        return { status: 'ok', latency: 1 };
    } catch (err) {
        return { status: 'error', message: err.message };
    }
}

async function checkRedis() {
    try {
        const start = Date.now();
        await redis.ping();
        return { status: 'ok', latency: Date.now() - start };
    } catch (err) {
        return { status: 'error', message: err.message };
    }
}

性能调优

常见问题与踩坑

最佳实践

• 生产环境使用 Pino + 异步写入
• 每个请求绑定请求 ID 和用户 ID（logger.child()）
• 敏感字段脱敏（redact）
• 实现健康检查端点供 K8s/负载均衡探针
• 日志级别：开发 debug，生产 info
• 关键操作记录审计日志（创建/删除/权限变更）

面试题

Q1: Pino 为什么比 Winston 快？

三个原因：① Pino 最小化主线程工作——只做 JSON 序列化，文件写入交由子进程（pino.destination 的 sync: false），不阻塞事件循环；② 无格式化开销——Winston 的格式化链（timestamp/printf/colorize）在主线程执行，Pino 直接输出 JSON；③ 无动态特性——Winston 支持多传输和动态配置，Pino 设计极简，牺牲灵活性换性能。

Q2: 结构化日志的好处？

结构化日志每条记录是 JSON 对象，好处：① 机器可解析——ELK/Loki/Datadog 直接索引字段，全文检索和聚合分析；② 上下文丰富——每条日志携带请求 ID/用户 ID/trace ID，串联完整请求链路；③ 脱敏方便——redact 规则自动过滤敏感字段；④ 告警精准——按字段值设告警规则（如 level=error AND statusCode>=500）；⑤ 兼容微服务——各服务日志格式统一，集中检索。

Q3: 健康检查的 liveness 和 readiness 区别？

liveness（存活探针）：进程是否存活，失败则重启容器。检查进程本身（死锁/无限循环），简单返回 200 即可。readiness（就绪探针）：服务是否准备好接收流量，失败则从负载均衡移除。检查依赖服务（数据库/Redis/外部 API），所有依赖正常才返回 200。区别：liveness 失败=重启进程，readiness 失败=暂停流量。启动时 readiness 先失败（加载配置/连接数据库），就绪后通过；liveness 一直正常。

相关链接：

• 进程管理与守护
• 性能调优
• 错误处理与调试
• Pino 文档：https://getpino.io/