logrotate 日志切割原理

logrotate 原理

logrotate 是怎么做到滚动日志时不影响程序正常的日志输出呢？logrotate 提供了两种解决方案。

create
copytruncate

Linux 文件操作机制

介绍一下相关的 Linux 下的文件操作机制。

Linux 文件系统里文件和文件名的关系如下图。

目录也是文件，文件里存着文件名和对应的 inode 编号。通过这个 inode 编号可以查到文件的元数据和文件内容。文件的元数据有引用计数、操作权限、拥有者 ID、创建时间、最后修改时间等等。文件件名并不在元数据里而是在目录文件中。因此文件改名、移动，都不会修改文件，而是修改目录文件。

借《UNIX 环境高级编程》里的图说一下进程打开文件的机制。

进程每新打开一个文件，系统会分配一个新的文件描述符给这个文件。文件描述符对应着一个文件表。表里面存着文件的状态信息（O_APPEND/O_CREAT/O_DIRECT…）、当前文件位置和文件的 inode 信息。系统会为每个进程创建独立的文件描述符和文件表，不同进程是不会共用同一个文件表。正因为如此，不同进程可以同时用不同的状态操作同一个文件的不同位置。文件表中存的是 inode 信息而不是文件路径，所以文件路径发生改变不会影响文件操作。

create

这也就是默认的方案，可以通过 create 命令配置文件的权限和属组设置；这个方案的思路是重命名原日志文件，创建新的日志文件。详细步骤如下：

重命名正在输出日志文件，因为重命名只修改目录以及文件的名称，而进程操作文件使用的是 inode，所以并不影响原程序继续输出日志。
创建新的日志文件，文件名和原日志文件一样，注意，此时只是文件名称一样，而 inode 编号不同，原程序输出的日志还是往原日志文件输出。
最后通过某些方式通知程序，重新打开日志文件；由于重新打开日志文件会用到文件路径而非 inode 编号，所以打开的是新的日志文件。

如上也就是 logrotate 的默认操作方式，也就是 mv+create 执行完之后，通知应用重新在新文件写入即可。mv+create 成本都比较低，几乎是原子操作，如果应用支持重新打开日志文件，如 syslog, nginx, mysql 等，那么这是最好的方式。

不过，有些程序并不支持这种方式，压根没有提供重新打开日志的接口；而如果重启应用程序，必然会降低可用性，为此引入了如下方式。

copytruncate

该方案是把正在输出的日志拷 (copy) 一份出来，再清空 (trucate) 原来的日志；详细步骤如下：

将当前正在输出的日志文件复制为目标文件，此时程序仍然将日志输出到原来文件中，此时，原文件名也没有变。
清空日志文件，原程序仍然还是输出到预案日志文件中，因为清空文件只把文件的内容删除了，而 inode 并没改变，后续日志的输出仍然写入该文件中。

如上所述，对于 copytruncate 也就是先复制一份文件，然后清空原有文件。

通常来说，清空操作比较快，但是如果日志文件太大，那么复制就会比较耗时，从而可能导致部分日志丢失。不过这种方式不需要应用程序的支持即可。