日志与监控

线上问题不可复现时，日志就是唯一的破案线索；服务悄悄变慢、内存悄悄上涨时，监控就是唯一的报警器。本文覆盖 Node 服务从"写日志"到"看监控"的完整链路：日志库、日志文件管理、进程守护、错误上报与性能分析。

一、日志的重要性与 console 的局限

日志的三大作用：排查问题（报错时回溯上下文）、审计（谁在何时做了什么）、监控（从日志统计错误率、响应时间）。

直接用 console.log 的问题：

问题	说明
没有级别	无法区分调试信息与错误
输出不可控	生产环境无法关闭调试日志
格式不统一	无法被日志采集系统解析
容易阻塞	同步写 stdout 在高并发下有开销
无轮转	日志文件会无限膨胀

javascript

// 临时调试可以，生产别用它当日志系统
console.log("用户登录", userId);

二、日志级别

日志按严重程度分级，输出时可以按级别过滤：

级别	含义	示例
`debug`	开发调试细节	中间变量、SQL 语句
`info`	常规业务信息	登录成功、订单创建
`warn`	值得注意但不致命	重试、缓存未命中、参数异常
`error`	错误但进程可继续	数据库查询失败、第三方调用失败
`fatal`	致命错误，进程将退出	未捕获异常、内存耗尽

约定俗成：开发环境输出 debug，生产环境只输出 warn 及以上，避免日志量淹没关键信息。

三、winston 使用

bash

npm install winston

3.1 创建 logger

javascript

const winston = require("winston");

const logger = winston.createLogger({
  level: process.env.NODE_ENV === "production" ? "warn" : "debug",
  format: winston.format.combine(
    winston.format.timestamp({ format: "YYYY-MM-DD HH:mm:ss" }),
    winston.format.errors({ stack: true }),     // 打印错误堆栈
    winston.format.json()                        // JSON 结构化输出
  ),
  transports: [
    new winston.transports.Console(),
    new winston.transports.File({ filename: "logs/error.log", level: "error" }),
    new winston.transports.File({ filename: "logs/combined.log" }),
  ],
});

logger.info("用户登录成功", { userId: 1, ip: "127.0.0.1" });
logger.warn("重试第三次，仍失败", { url });
logger.error("数据库连接失败", new Error("ECONNREFUSED"));

3.2 transports：输出到哪里

Transport	作用
`Console`	输出到控制台，PM2/Docker 收集用
`File`	写入文件
`DailyRotateFile`	按天分割文件（见下）
`Http`	把日志 POST 到远程日志服务
自定义	转发到 Kafka、Sentry 等

3.3 按天分割

bash

npm install winston-daily-rotate-file

javascript

const DailyRotateFile = require("winston-daily-rotate-file");

logger.add(new DailyRotateFile({
  filename: "logs/app-%DATE%.log",
  datePattern: "YYYY-MM-DD",
  maxSize: "20m",          // 单文件超过 20MB 自动切割
  maxFiles: "14d",         // 只保留 14 天
}));

四、pino：高性能结构化日志

pino 以极低开销著称（号称比大多数日志库快 5 倍以上），适合对性能敏感的接口，与 Node 异步模型契合：

bash

npm install pino

javascript

const pino = require("pino");

const logger = pino({
  level: process.env.LOG_LEVEL || "info",
  // 生产环境输出 JSON；开发环境用 pino-pretty 美化
  transport: process.env.NODE_ENV === "development"
    ? { target: "pino-pretty", options: { colorize: true } }
    : undefined,
});

logger.info({ userId: 1 }, "用户登录成功");     // 第一参数为结构化字段
logger.error({ err: error }, "查询失败");

对比	winston	pino
性能	中等	极快（近零开销）
输出	默认 JSON 可配	原生 JSON 结构
生态	插件丰富	简洁，依赖 pino-pretty
适用	功能需求多、团队熟悉	高吞吐、追求性能

五、日志格式化与 JSON 日志

结构化 JSON 日志是生产标配：每条日志一行 JSON，字段固定，可被 ELK、Loki 等系统直接采集、搜索、聚合。

json

{"level":"error","message":"数据库连接失败","timestamp":"2026-08-09 12:00:00","service":"order-api","pid":1234,"stack":"Error: ..."}

javascript

// 统一的请求日志中间件（记录每个请求的耗时与结果）
function requestLogger(req, res, next) {
  const start = Date.now();
  res.on("finish", () => {
    logger.info({
      method: req.method,
      path: req.originalUrl,
      status: res.statusCode,
      duration: Date.now() - start,
      ip: req.ip,
    }, "request");
  });
  next();
}

推荐字段	说明
`timestamp`	事件时间（统一 UTC 或固定时区）
`level` / `message`	级别与描述
`service` / `pid`	哪个服务、哪个进程
`requestId` / `traceId`	关联一次请求的完整链路
`userId`	便于按用户排查

永远不要在日志中记录密码、token、身份证号等敏感信息。

六、日志文件管理

方案	工具	说明
按天轮转	`winston-daily-rotate-file`	一天一个文件
按大小轮转	`logrotate`（Linux）	超过阈值切割并压缩
统一采集	PM2 日志 + `pm2-logrotate`	进程日志集中管理
集中存储	ELK / Loki / 云日志服务	多实例日志汇总检索

生产上日志不应只落在本地磁盘，应通过 stdout 输出（容器/PM2 收集）或直接上报到日志平台，保证多实例可检索。

七、PM2 进程管理

PM2 是 Node 生产进程守护的事实标准：崩溃自动重启、日志收集、负载均衡、零停机发布。

bash

npm install -g pm2

pm2 start app.js --name my-api          # 启动
pm2 start app.js -i max                 # 集群模式：按 CPU 核数启动多实例
pm2 start app.js -i 2 --max-memory-restart 300M   # 内存超 300MB 自动重启

pm2 logs my-api                         # 实时查看日志
pm2 logrotate                           # 配置日志轮转
pm2 restart my-api                      # 重启
pm2 reload my-api                       # 无缝重载（零停机）
pm2 delete my-api                       # 移除
pm2 monit                               # 监控面板（CPU/内存/请求数）

javascript

// 在代码中接入 PM2 事件：记录重启原因
process.on("uncaughtException", (err) => {
  console.error("未捕获异常，进程将退出：", err);
  process.exit(1);   // 交给 PM2 重启，保证状态干净
});

功能	说明
守护进程	崩溃、OOM 自动拉起
集群模式	多进程共享端口，Node 单线程吃满多核
负载均衡	内置 round-robin 分发请求
日志收集	stdout/stderr 统一进 `~/.pm2/logs`
监控面板	`pm2 monit` / `pm2 status`

八、错误监控

8.1 未捕获异常上报

javascript

process.on("uncaughtException", (err) => {
  errorReporter.report(err);   // 上报错误跟踪服务
  console.error("uncaughtException：", err);
  process.exit(1);             // 状态未知，安全退出交由守护进程重启
});

process.on("unhandledRejection", (reason) => {
  errorReporter.report(reason);
});

8.2 Sentry 简介

Sentry 是应用错误跟踪平台，自动捕获未处理异常、附带堆栈与请求上下文：

bash

npm install @sentry/node

javascript

const Sentry = require("@sentry/node");

Sentry.init({
  dsn: process.env.SENTRY_DSN,
  environment: process.env.NODE_ENV,
  tracesSampleRate: 0.2,        // 采样率：兼顾性能与覆盖率
});

// 主动上报
try {
  await processOrder(orderId);
} catch (error) {
  Sentry.captureException(error);
}

配合 @sentry/profiling-node 还能做性能采样（慢接口、慢函数定位）。

九、Node 性能分析

工具	用途	用法
`--inspect`	开启调试协议，配合 Chrome DevTools	`node --inspect app.js`
`--cpu-prof`	生成 CPU 火焰图数据	`node --cpu-prof app.js`
`clinic`	一键生成性能诊断报告	`clinic doctor -- node app.js`
`node --prof`	V8 内置采样	分析热点函数

bash

# CPU 分析：运行一段时间后生成 *.cpuprofile
node --cpu-prof --cpu-prof-dir=./profiles app.js
# 在 Chrome 打开 chrome://inspect 或 DevTools → Performance 面板导入分析

# clinic：自动诊断 CPU、内存、IO 瓶颈
npx clinic doctor -- node app.js

十、指标监控：进程内存与 CPU

用 process.memoryUsage() 与 os 模块采集指标，暴露成 /metrics 接口供 Prometheus 抓取：

javascript

const os = require("os");

function collectMetrics() {
  const mem = process.memoryUsage();
  return {
    process: {
      pid: process.pid,
      uptime: process.uptime(),
      heapUsedMB: +(mem.heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(1),   // V8 堆内存
      rssMB: +(mem.rss / 1024 / 1024).toFixed(1),             // 常驻内存
      cpuPercent: process.cpuUsage(),
    },
    os: {
      totalMemMB: +(os.totalmem() / 1024 / 1024).toFixed(0),
      freeMemMB: +(os.freemem() / 1024 / 1024).toFixed(0),
      loadAvg: os.loadavg(),
    },
  };
}

// 定时上报（或暴露 /metrics 接口）
setInterval(() => {
  const m = collectMetrics();
  metricsClient.push(m);   // 推送到监控系统
  if (m.process.rssMB > 300) console.warn("内存偏高：", m.process.rssMB, "MB");
}, 15000);

指标	含义	危险信号
`heapUsed`	V8 堆使用量	持续上涨 = 疑似内存泄漏
`rss`	进程常驻内存	超阈值触发 OOM 重启
`cpuUsage`	CPU 时间	接近 100% 持续 → 检查热点
事件循环延迟	用 `monitor-event-loop-delay` 测量	延迟过高 = 阻塞代码
`os.loadavg`	系统负载	配合 CPU 核数判断过载

监控闭环：指标采集 → 阈值报警（钉钉/邮件/短信）→ 定位日志与链路 → 修复上线。日志负责"发生了什么"，指标负责"现在怎么样"，两者结合才能快速止血。

日志与监控 ​

一、日志的重要性与 console 的局限 ​

二、日志级别 ​

三、winston 使用 ​

3.1 创建 logger ​

3.2 transports：输出到哪里 ​

3.3 按天分割 ​

四、pino：高性能结构化日志 ​

五、日志格式化与 JSON 日志 ​

六、日志文件管理 ​

七、PM2 进程管理 ​

八、错误监控 ​

8.1 未捕获异常上报 ​

8.2 Sentry 简介 ​

九、Node 性能分析 ​

十、指标监控：进程内存与 CPU ​

日志与监控

一、日志的重要性与 console 的局限

二、日志级别

三、winston 使用

3.1 创建 logger

3.2 transports：输出到哪里

3.3 按天分割

四、pino：高性能结构化日志

五、日志格式化与 JSON 日志

六、日志文件管理

七、PM2 进程管理

八、错误监控

8.1 未捕获异常上报

8.2 Sentry 简介

九、Node 性能分析

十、指标监控：进程内存与 CPU