Logging 모듈 사용 방법

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logging 모듈

Python에서는 로그 출력을 위한 logging 모듈을 제공합니다. 아주 간단히 사용할 수 있으며, print 함수 등을 통해 콘솔창에 지저분하게 출력하는 것보다 logging 모듈을 사용하는 것을 추천합니다.


로그 레벨

Python에서 로그 레벨은 다음과 같습니다. 안드로이드 등에서와 거의 동일합니다.

  • DEBUG
  • INFO
  • WARNING
  • ERROR
  • CRITICAL


간단한 logging 모듈 사용 예제

import logging as log

log.basicConfig(filename='./log.txt', level=log.DEBUG)

if __name__ == '__main__':
    log.debug('debug')
    log.info('info')
    log.warning('warning')
    log.error('error')
    log.critical('critical')

출력 결과는 다음과 같습니다.

DEBUG:root:debug
INFO:root:info
WARNING:root:warning
ERROR:root:error
CRITICAL:root:critical

basicConfig 함수를 통해서 로그 파일의 이름을 지정할 수 있고, filemode 속성의 값을 a, w 등으로 지정할 수 있습니다. a의 경우 기존 파일에 이어서 기록(Append)하며, w의 경우 기존 파일 내용을 삭제하고 새로 작성합니다.


콘솔창과 파일에 동시에 로그 남기기

import logging
import logging.handlers

log = logging.getLogger('snowdeer_log')
log.setLevel(logging.DEBUG)

fileHandler = logging.FileHandler('./log.txt')
streamHandler = logging.StreamHandler()

log.addHandler(fileHandler)
log.addHandler(streamHandler)

if __name__ == '__main__':
    log.debug('debug')
    log.info('info')
    log.warning('warning')
    log.error('error')
    log.critical('critical')


Formatter 적용하기

import logging
import logging.handlers

log = logging.getLogger('snowdeer_log')
log.setLevel(logging.DEBUG)

formatter = logging.Formatter('[%(levelname)s] (%(filename)s:%(lineno)d) > %(message)s')

fileHandler = logging.FileHandler('./log.txt')
streamHandler = logging.StreamHandler()

fileHandler.setFormatter(formatter)
streamHandler.setFormatter(formatter)

log.addHandler(fileHandler)
log.addHandler(streamHandler)

if __name__ == '__main__':
    log.debug('debug')
    log.info('info')
    log.warning('warning')
    log.error('error')
    log.critical('critical')

출력 결과는 다음과 같습니다.

[DEBUG] (log_test.py:19) > debug
[INFO] (log_test.py:20) > info
[WARNING] (log_test.py:21) > warning
[ERROR] (log_test.py:22) > error
[CRITICAL] (log_test.py:23) > critical


Formatter Keywords

이름 포맷 설명
asctime %(asctime)s 날짜 시간, 밀리세컨드까지 출력. ex) 2017.11.17 12:31:45,342
created %(created)f 생성 시간 출력
filename %(filename)s 파일명
funcnName %(funcName)s 함수명
levelname %(levelname)s 로그 레벨(DEBUG, INFO, WARNING, ERROR, CRITICAL)
levelno %(levelno)s 로그 레벨을 수치화해서 출력(10, 20, 30, …)
lineno %(lineno)d 소스의 라인 넘버
module %(module)s 모듈 이름
msecs %(msecs)d 로그 생성 시간에서 밀리세컨드 시간 부분만 출력
message %(message)s 로그 메시지
name %(name)s 로그 이름
pathname %(pathname)s 소스 경로
process %(process)d 프로세스(Process) ID
processName %(processName)s 프로세스 이름
thread %(thread)d Thread ID
threadName %(threadName)s Thread Name


파일의 최대 용량 및 새로운 파일 생성하는 방법

RotatingFileHandler 함수를 이용해서 파일의 최대 크기 및 새로운 파일을 생성할 때 최대 개수를 지정해줄 수 있습니다. 아래와 같은 코드를 이용해서 최대 10MB씩, 총 20개의 로그 파일을 만들어서 순환하도록 할 수 있습니다.

log_max_size = 10 * 1024 * 1024
log_file_count = 20
fileHandler = logging.handlers.RotatingFileHandler(filename='./log.txt', maxBytes=log_max_size,
                                                   backupCount=log_file_count)


logging.handlers

위에서는 FileHandlerStreamingHandlerRotatingFileHandler 등을 사용했었는데 이외에도 다양한 핸들러들이 존재합니다.

핸들러 설명
SocketHandler 외부 로그 서버로 소켓을 통해 전송
DatagramHandler UDP 통신을 통해 외부 서버로 전송
SysLogHandler Unix 류의 syslog 데몬에게 로그 전송
SMTPHandler 메일로 로그 전송
HTTPHandler HTTP를 통해 로그 전송

일반적으로 사용하는 포트 번호

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일반적으로 사용하는 포트 번호 및 프로토콜

일반적으로 사용하는 포트 번호 및 프로토콜은 다음과 같습니다.

프로토콜 명령어 포트 번호
Echo echo 7
Daytime daytime 13
File Transfer ftp 21/20
Secure Shell ssh 22
Telnet Terminal telnet 23
Simple Mail Transfer smtp 25
Domain Name Service domain 53
Trivial File Transfer tftp 69
Finger finger 79
HyperText transfer http 80/84/8000
NetNews nntp 119

라즈베리파이에서의 pyAudio 모듈 사용 예제

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라즈베리파이에서 pyAudio 모듈 사용하기

라즈베리파이에서 pyAudio 모듈을 사용해서 오디오 녹음을 하고 재생하는 예제 코드입니다. 오디오 파일 녹음과 재생은 Streaming 형태로 이루어지며, 각각 wav 파일로 저장하고 재생합니다.


pyAudio 모듈 설치

먼저 터미널에서 다음 명령어를 입력해서 pyAudio를 설치합니다.

sudo apt install python3-pyaudio


pyaudio_recorder.py

import pyaudio
import wave

CHUNK = 1024
FORMAT = pyaudio.paInt16
CHANNELS = 1
RATE = 44100
RECORD_SECONDS = 5
WAVE_OUTPUT_FILENAME = "output.wav"

p = pyaudio.PyAudio()

stream = p.open(format=FORMAT,
                channels=CHANNELS,
                rate=RATE,
                input=True,
                frames_per_buffer=CHUNK)

print("Start to record the audio.")

frames = []

for i in range(0, int(RATE / CHUNK * RECORD_SECONDS)):
    data = stream.read(CHUNK)
    frames.append(data)

print("Recording is finished.")

stream.stop_stream()
stream.close()
p.terminate()

wf = wave.open(WAVE_OUTPUT_FILENAME, 'wb')
wf.setnchannels(CHANNELS)
wf.setsampwidth(p.get_sample_size(FORMAT))
wf.setframerate(RATE)
wf.writeframes(b''.join(frames))
wf.close()


pyaudio_player.py

import pyaudio
import wave
import sys

CHUNK = 1024

if len(sys.argv) < 2:
    print("Plays a wave file.\n\nUsage: %s filename.wav" % sys.argv[0])
    sys.exit(-1)

wf = wave.open(sys.argv[1], 'rb')

p = pyaudio.PyAudio()

stream = p.open(format=p.get_format_from_width(wf.getsampwidth()),
                channels=wf.getnchannels(),
                rate=wf.getframerate(),
                output=True)

data = wf.readframes(CHUNK)

while data != '':
    stream.write(data)
    data = wf.readframes(CHUNK)

stream.stop_stream()
stream.close()

p.terminate()

라즈베리파이에서 오디오 녹음하기

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라즈베리파이에서 오디오 파일로 녹음하기

pyalsaaudio 모듈 설치

라즈베리파이(Raspberry PI)에서 Python을 이용해서 오디오 녹음을 하는 예제입니다.

라즈베리파이도 기본적으로 Linux 기반이다보니 ‘ALSA’ 오디오 라이브러리를 사용합니다. Python에서도 마찬가지로 pyalsaaudio라는 모듈을 설치해야 오디오 장비에 접근할 수 있습니다.

터미널에서 다음 명령어로 pyalsaaudio 모듈을 설치합니다.

sudo pip3 install pyalsaaudio

만약 pyalsaaudio 설치 도중에

alsaaudio.c:28:28: fatal error: alsa/asoundlib.h: No such file or directory
     #include <alsa/asoundlib.h>
                                ^
    compilation terminated.
    error: command 'arm-linux-gnueabihf-gcc' failed with exit status 1

위와 같은 오류 메세지가 발생했을 경우에는 다음 명령어를 이용해서 libasound2-dev를 먼저 설치해줘야 합니다.

sudo apt-get install libasound2-dev


오디오 녹음하는 Python 예제 코드

from __future__ import print_function

import sys
import time
import getopt
import alsaaudio


def usage():
    print('usage: recordtest.py [-d <device>] <file>', file=sys.stderr)
    sys.exit(2)


if __name__ == '__main__':

    device = 'default'

    opts, args = getopt.getopt(sys.argv[1:], 'd:')
    for o, a in opts:
        if o == '-d':
            device = a

    if not args:
        usage()

    f = open(args[0], 'wb')

    inp = alsaaudio.PCM(alsaaudio.PCM_CAPTURE, alsaaudio.PCM_NONBLOCK, device=device)

    inp.setchannels(1)
    inp.setrate(44100)
    inp.setformat(alsaaudio.PCM_FORMAT_S16_LE)
    inp.setperiodsize(160)

    loops = 1000000
    while loops > 0:
        loops -= 1
        l, data = inp.read()

        if l:
            f.write(data)
            time.sleep(.001)


aplay로 녹음된 파일 확인

aplay로 정상적으로 녹음이 되었는지 확인합니다.

aplay -t raw -c 1 -f S16_LE -r 44100 test.raw

Condition Variable 활용한 Producer/Consumer 예제

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Condition Variable

조건 변수(Condition Variable)는 내부에 Thread 대기 큐를 갖고 있습니다. wait() 메소드가 호출된 Thread는 이 대기 큐에 들어가게 되고 Sleep 상태가 되며, notify()notifyAll() 메소드에 의해 깨어나게 됩니다.

조건 변수를 활용한 생산자/소비자 패턴(Producer/Consumer Pattern) 예제는 다음과 같습니다.


Producer/Consumber 패턴 예제

Producer는 물건(item)을 생산하여 queue에 차곡차곡 쌓아가며, Consumer는 queue에 쌓여있는 물건을 하나씩 가져갑니다. 단, queue에 쌓인 물건이 하나도 없을 경우에는 대기(wait)를 합니다.

import threading
import time

CONSUMER_COUNT = 10
PRODUCER_COUNT = CONSUMER_COUNT // 2

queue = []
cv = threading.Condition()

item_id = 0

class Consumer(threading.Thread):
    def __init__(self, id):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.id = id

    def run(self):
        for i in range(5):
            cv.acquire()
            while len(queue) < 1:
                print('consumer({}) waiting...'.format(self.id))
                cv.wait()
            print('consumer({}) -> item({})'.format(self.id, queue.pop(0)))
            cv.release()
            time.sleep(0.5)


class Producer(threading.Thread):
    def run(self):
        global item_id
        for i in range(10):
            cv.acquire()
            item_id += 1
            queue.append(item_id)
            cv.notify()
            cv.release()
            time.sleep(0.7)


threads = []

for i in range(CONSUMER_COUNT):
    threads.append(Consumer(i))

for i in range(PRODUCER_COUNT):
    threads.append(Producer())

for th in threads:
    th.start()

for th in threads:
    th.join()

print('<End>')


실행 결과

consumer(0) waiting...
consumer(1) waiting...
consumer(2) waiting...
consumer(3) waiting...
consumer(4) waiting...
consumer(5) waiting...
consumer(6) waiting...
consumer(7) waiting...
consumer(8) waiting...
consumer(9) waiting...
consumer(0) -> item(1)
consumer(1) -> item(2)
consumer(2) -> item(3)
consumer(3) -> item(4)
consumer(4) -> item(5)
consumer(4) waiting...
consumer(2) waiting...
consumer(3) waiting...
consumer(0) waiting...
consumer(1) waiting...
consumer(6) -> item(6)
consumer(7) -> item(7)
consumer(8) -> item(8)
consumer(5) -> item(9)
consumer(9) -> item(10)
consumer(9) waiting...
consumer(8) waiting...
consumer(5) waiting...
consumer(6) waiting...
consumer(7) waiting...
consumer(4) -> item(11)
consumer(2) -> item(12)
consumer(0) -> item(13)
consumer(3) -> item(14)
consumer(1) -> item(15)
consumer(1) waiting...
consumer(4) waiting...
consumer(0) waiting...
consumer(2) waiting...
consumer(3) waiting...
consumer(9) -> item(16)
consumer(8) -> item(17)
consumer(5) -> item(18)
consumer(6) -> item(19)
consumer(7) -> item(20)
consumer(9) waiting...
consumer(6) waiting...
consumer(7) waiting...
consumer(8) waiting...
consumer(5) waiting...
consumer(1) -> item(21)
consumer(4) -> item(22)
consumer(0) -> item(23)
consumer(3) -> item(24)
consumer(2) -> item(25)
consumer(1) waiting...
consumer(2) waiting...
consumer(3) waiting...
consumer(0) waiting...
consumer(4) waiting...
consumer(9) -> item(26)
consumer(6) -> item(27)
consumer(7) -> item(28)
consumer(8) -> item(29)
consumer(5) -> item(30)
consumer(9) waiting...
consumer(5) waiting...
consumer(8) waiting...
consumer(6) waiting...
consumer(7) waiting...
consumer(1) -> item(31)
consumer(3) -> item(32)
consumer(0) -> item(33)
consumer(2) -> item(34)
consumer(4) -> item(35)
consumer(1) waiting...
consumer(2) waiting...
consumer(3) waiting...
consumer(4) waiting...
consumer(0) waiting...
consumer(9) -> item(36)
consumer(5) -> item(37)
consumer(8) -> item(38)
consumer(6) -> item(39)
consumer(7) -> item(40)
consumer(9) waiting...
consumer(6) waiting...
consumer(7) waiting...
consumer(8) waiting...
consumer(5) waiting...
consumer(1) -> item(41)
consumer(2) -> item(42)
consumer(3) -> item(43)
consumer(4) -> item(44)
consumer(0) -> item(45)
consumer(9) -> item(46)
consumer(7) -> item(47)
consumer(6) -> item(48)
consumer(8) -> item(49)
consumer(5) -> item(50)
<End>


실제 Queue를 활용한 Producer/Consumer 패턴 예제

위의 예제에서는 queue라는 이름을 가진 리스트를 사용해서 구현했지만, 파이썬에서는 Multi-Threading 환경에서 사용할 수 있는 queue 모듈을 제공하고 있습니다.

queue 모듈을 사용한 예제는 아래와 같습니다.

import threading
import time
from queue import Queue

CONSUMER_COUNT = 10
PRODUCER_COUNT = CONSUMER_COUNT // 2

que = Queue(100)
item_id = 0

class Consumer(threading.Thread):
    def __init__(self, id):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.id = id

    def run(self):
        for i in range(5):
            print('consumer({}) -> item({})'.format(self.id, que.get()))
            time.sleep(0)

class Producer(threading.Thread):
    def run(self):
        global item_id
        for i in range(10):
            item_id += 1
            que.put(item_id)
            time.sleep(0.7)

threads = []

for i in range(CONSUMER_COUNT):
    threads.append(Consumer(i))

for i in range(PRODUCER_COUNT):
    threads.append(Producer())

for th in threads:
    th.start()

for th in threads:
    th.join()

print('<<End>')