Log4net源码分析（一）
1 Log4net简介
Log4net是基于.net开发的一款非常著名的记录日志开源组件。最早是2001年7月由NeoWorks Limited启动的项目，基本的框架源于另外的一个非常著名的姐妹组件－log4j。现由Apache组织开发与维护。此日志架构是可灵活扩展，且通过配置文件来设置日志的属性及输出，不同修改代码即可实现程序的灵活跟踪。可以将日志分不同的等级，通过不同的过滤条件，以不同的样式，将日志输出到不同的媒介。可以从http://logging.apache.org/log4net/downloads.html网站下载最新版本的Log4net源码。
2 Log4net结构分析
2.1 结构划分
log4net 有五种主要的组件：Logger（记录器）、Repository（库）、Appender（附着器）、Layout（布局）以及 Filter(过滤器)。虽然它们的职责各有不同，但它们通过有机组合，最终构成Log4net的大体框架和功能。
2.2 结构总图
图1、Log4net框架的结构图
如上图所示，Utils命名空间里的类为Log4net的基础工具类，它提供对一些基本功能和服务。它为整个Log4net框架提供基础功能和服务。这里的类不参与Log4net中类的架构层次，却是为了使Log4net架构更清晰明了，把一些零散的基础的功能和服务集合在一起，形成了此命名空间。
Log系列对象属于最外层命名控件log4net中的核心，它提供了用户使用的接口，公用户使用来记录日志，主要是便于用户理解和使用，它对外隐藏了Log4net内复杂的架构和实现原理。
Config命名控件内的类主要负责Log4net组件的环境配置。它主要通过两种方式来配置Log4net组件，一种是通过设置程序集特性配置，另一种是通过直接在代码中加载配置文件。
Core命名空间容纳框架的核心接口、连接各个组件的管理类以及在多个组件或层次中都要使用的关键类。这里的接口和类一般不会暴露给用户扩展和使用。
由于Respository系列类中定义了日志对象(ILogger)的组织结构，他负责组织ILogger对象以及附加功能，所以Respository命名空间包括Respository系列类和ILogger对象的默认实现。以及专门为了组织日志对象需要的类。
Plugin命名空间提供了附加功能扩展接口以及默认实现类。
ObjectRender命名空间提供了对象的打印方式接口以及默认实现类。
Logger组件不是命名空间，但是它在框架中却是一个很重要的角色：日志对象类。由于它的重要性以及在框架中的应用广泛性，它的顶层接口ILogger在 Core命名空间中定义，而默认实现却在Respository命名空间中，就是为了实现对日志对象结构的组织和管理。有架构图可以看出，每个Logger对象都有自己的输出方式Appender。
Appender命名空间中的类负责日志的输出，定义日志的输出方式，框架中定义了16种输出方式。在Appender对象中可以定义自己的日志布局和过滤方式。
Filter命名空间为定义要输出的日志的过滤器接口及默认实现类。过滤器是以职责链的形式组织的。
Layout命名空间定义了日志的输出格式类。
2.3 日志的记录过程分析
用户在使用Log4net框架来记录日志时，需要通过LogManager.GetLogger()获取ILog对象，然后用ILog对象的Error()等方法记录日志。然而，在框架中日志对象是ILogger的实现类，ILog对象只是对ILogger对象的包装，以便于用户的理解和使用。
ILogger对象在Log4net中是已一定的层次结构组织的。这就是Repository的作用。ILogger拥有继承机制，可以继承父节点的Appender。ILogger拥有自己的Appender集合，负责输出日志。Appender拥有自己的过滤器Filter和布局Layout。
2.3.1 在创建日志对象前必须配置日志环境，通常是通过XML来配置的。下图是配置的过程：
图2、解析配置文件的类图
图2展现了两种配置方式：
一是直接在代码中通过调用XmlConfigurator.Configure()来解析配置文件，配置日志环境；
二是通过定义程序集特性来加载并解析配置文件，配置日志环境。不过这种方式只能在创建第一个ILog对象时才能加载配置文件。
2.3.2 在加载并解析配置文件时就会搭建Log4net日志环境。图3就是搭建日志环境以及创建各种对象的流程。
图3、搭建日志环境以及创建各种对象的流程
图4、创建ILog对象的过程
ILog对象是通过LogManager工具类来创建的。LogManager工具类通过LoggerManager创建ILogger对象，然后使用ILoggerWraper对其进行包装，并通过WrapperMap进行管理Logger和ILoggerWraper之间的映射。
ILogger对象的集合在ILoggerRepository中按一定的结构进行组合和管理所以需要从 ILoggerRepository中获取ILogger对象。欲获取ILogger对象，必须首先获取ILoggerRepository对象。IRepositorySelector就是负责缓存和管理ILoggerRepository对象的类，所以需要通过IRepositorySelector获取ILogger对象所在的ILoggerRepository对象，然后再从ILoggerRepository对象中获取ILogger对象。
图5、记录日志的过程
用户通过LogManager.GetLogger()获取ILog对象，然后通过ILog对象的Error()等方法记录日志。但是ILog对象的方法最终会映射为ILogger对象的Log()方法。在调用ILogger的Log()方法时，会创建一个LoggingEvent对象，此对象记录了日志的信息，之后就可以把LoggingEvent对象在ILogger对象和IAppender对象之间传递，直到把日志信息写入TextWriter中才可销毁。LoggingEvent对象的生命周期是从调用ILogger的Log()方法起，直到此条消息写入TextWriter中为止。ILogger对象需要调用自己的IAppender对象来把日志信息写到媒体上，IAppender对象需要调用IFilter对象来过滤需要写入媒体的日志，然后调用ILayout对象来设置日志的输出格式。
