yyz notes
YiZhang-You
2023-05-24
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Uber-go Zap

# 2. Uber-go Zap

# 链接资料

  1. 官网

zap package - go.uber.org/zap - Go Packages (opens new window)

Zap (opens new window)是非常快的、结构化的，分日志级别的Go日志库。

# 为什么选择Uber-go zap

  • 它同时提供了结构化日志记录和printf风格的日志记录

  • 它非常的快

根据Uber-go Zap的文档，它的性能比类似的结构化日志包更好——也比标准库更快。 以下是Zap发布的基准测试信息

记录一条消息和10个字段:

Package Time Time % to zap Objects Allocated
⚡️ zap 862 ns/op +0% 5 allocs/op
⚡️ zap (sugared) 1250 ns/op +45% 11 allocs/op
zerolog 4021 ns/op +366% 76 allocs/op
go-kit 4542 ns/op +427% 105 allocs/op
apex/log 26785 ns/op +3007% 115 allocs/op
logrus 29501 ns/op +3322% 125 allocs/op
log15 29906 ns/op +3369% 122 allocs/op

记录一个静态字符串，没有任何上下文或printf风格的模板：

Package Time Time % to zap Objects Allocated
⚡️ zap 118 ns/op +0% 0 allocs/op
⚡️ zap (sugared) 191 ns/op +62% 2 allocs/op
zerolog 93 ns/op -21% 0 allocs/op
go-kit 280 ns/op +137% 11 allocs/op
standard library 499 ns/op +323% 2 allocs/op
apex/log 1990 ns/op +1586% 10 allocs/op
logrus 3129 ns/op +2552% 24 allocs/op
log15 3887 ns/op +3194% 23 allocs/op

# 使用go zap

# 1. 安装

运行下面的命令安装zap

go get -u go.uber.org/zap
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# 2. 配置使用Zap Logger

Zap提供了两种类型的日志记录器—Sugared Logger和Logger。

在性能很好但不是很关键的上下文中，使用SugaredLogger。它比其他结构化日志记录包快4-10倍，并且支持结构化和printf风格的日志记录。

在每一微秒和每一次内存分配都很重要的上下文中，使用Logger。它甚至比SugaredLogger更快，内存分配次数也更少，但它只支持强类型的结构化日志记录。

# Logger

  • 通过调用zap.NewProduction()/zap.NewDevelopment()或者zap.Example()创建一个Logger。

  • 上面的每一个函数都将创建一个logger。唯一的区别在于它将记录的信息不同。例如production logger默认记录调用函数信息、日期和时间等。

  • 通过Logger调用Info/Error等。

  • 默认情况下日志都会打印到应用程序的console界面。

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
	"net/http"
)

// 1. 初始化日志
var logger *zap.Logger

// InitLogger 2. 创建日志
func InitLogger() {
	logger, _ = zap.NewProduction()
}

// 测试日志输出
func simpleHttpGet(url string) {
	resp, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		logger.Error(
			"Error fetching url..",
			zap.String("url", url),
			zap.Error(err))
	} else {
		logger.Info("Success..",
			zap.String("statusCode", resp.Status),
			zap.String("url", url))
		resp.Body.Close()
	}
}

func main() {
	// 1. 创建日志
	InitLogger()
	defer logger.Sync()

	// 2. 测试日志
	simpleHttpGet("www.google.com")
	simpleHttpGet("http://www.google.com")
}
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在上面的代码中，我们首先创建了一个Logger，然后使用Info/ Error等Logger方法记录消息。

日志记录器方法的语法是这样的：

func (log *Logger) MethodXXX(msg string, fields ...Field)
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其中MethodXXX是一个可变参数函数，可以是Info / Error/ Debug / Panic等。每个方法都接受一个消息字符串和任意数量的zapcore.Field场参数。

每个zapcore.Field其实就是一组键值对参数。

我们执行上面的代码会得到如下输出结果：

{"level":"error","ts":1677507734.0103495,"caller":"2. Uber-go zap/main.go:20","msg":"Error fetching url..","url":"www.google.com","error":"Get \"www.google.com\": unsupported protocol
 scheme \"\"","stacktrace":"main.simpleHttpGet\n\tG:/GolangCode/my/golang-foundation/golangWeb/Gin/2. Zap日志库/2. Uber-go zap/main.go:20\nmain.main\n\tG:/GolangCode/my/golang-foundation/golangWeb/Gin/2. Zap日志库/2. Uber-go zap/main.go:38\nruntime.main\n\tD:/Go/src/runtime/proc.go:250"}
{"level":"error","ts":1677507755.378643,"caller":"2. Uber-go zap/main.go:20","msg":"Error fetching url..","url":"http://www.google.com","error":"Get \"http://www.google.com\": dial tc
p 104.244.43.208:80: connectex: A connection attempt failed because the connected party did not properly respond after a period of time, or established connection failed because conne
cted host has failed to respond.","stacktrace":"main.simpleHttpGet\n\tG:/GolangCode/my/golang-foundation/golangWeb/Gin/2. Zap日志库/2. Uber-go zap/main.go:20\nmain.main\n\tG:/GolangCode/my/golang-foundation/golangWeb/Gin/2. Zap日志库/2. Uber-go zap/main.go:39\nruntime.main\n\tD:/Go/src/runtime/proc.go:250"}
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# Sugared Logger

现在让我们使用Sugared Logger来实现相同的功能。

  • 大部分的实现基本都相同。

  • 惟一的区别是，我们通过调用主logger的. Sugar()方法来获取一个SugaredLogger。

  • 然后使用SugaredLogger以printf格式记录语句

下面是修改过后使用SugaredLogger代替Logger的代码：

var sugarLogger *zap.SugaredLogger

func main() {
	InitLogger()
	defer sugarLogger.Sync()
	simpleHttpGet("www.google.com")
	simpleHttpGet("http://www.google.com")
}

func InitLogger() {
  logger, _ := zap.NewProduction()
	sugarLogger = logger.Sugar()
}

func simpleHttpGet(url string) {
	sugarLogger.Debugf("Trying to hit GET request for %s", url)
	resp, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		sugarLogger.Errorf("Error fetching URL %s : Error = %s", url, err)
	} else {
		sugarLogger.Infof("Success! statusCode = %s for URL %s", resp.Status, url)
		resp.Body.Close()
	}
}
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当你执行上面的代码会得到如下输出：

{"level":"error","ts":1572159149.923002,"caller":"logic/temp2.go:27","msg":"Error fetching URL www.sogo.com : Error = Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme \"\"","stacktrace":"main.simpleHttpGet\n\t/Users/q1mi/zap_demo/logic/temp2.go:27\nmain.main\n\t/Users/q1mi/zap_demo/logic/temp2.go:14\nruntime.main\n\t/usr/local/go/src/runtime/proc.go:203"}
{"level":"info","ts":1572159150.192585,"caller":"logic/temp2.go:29","msg":"Success! statusCode = 200 OK for URL http://www.sogo.com"}
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你应该注意到的了，到目前为止这两个logger都打印输出JSON结构格式。

在本博客的后面部分，我们将更详细地讨论SugaredLogger，并了解如何进一步配置它。

# 定制logger

安装运行下面的命令安装zap

go get -u go.uber.org/zap
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# 1. 将日志写入文件而不是终端

我们要做的第一个更改是把日志写入文件，而不是打印到应用程序控制台。

  • 我们将使用zap.New(…)方法来手动传递所有配置，而不是使用像zap.NewProduction()这样的预置方法来创建logger。
func New(core zapcore.Core, options ...Option) *Logger
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zapcore.Core需要三个配置——Encoder，WriteSyncer，LogLevel。

# Encoder

编码器(如何写入日志)。我们将使用开箱即用的NewJSONEncoder()，并使用预先设置的ProductionEncoderConfig()。（json格式还是什么格式）

   zapcore.NewJSONEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())
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# WriterSyncer

指定日志将写到哪里去。我们使用zapcore.AddSync()函数并且将打开的文件句柄传进去。

   file, _ := os.Create("./test.log")
   writeSyncer := zapcore.AddSync(file)
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# Log Level

哪种级别的日志将被写入。

我们将修改上述部分中的Logger代码，并重写InitLogger()方法。其余方法—main() /SimpleHttpGet()保持不变。

当使用这些修改过的logger配置调用上述部分的main()函数时，以下输出将打印在文件——test.log中。、

{"level":"error","ts":1677509690.0401602,"msg":"Error fetching url..{url 15 0 www.google.com <nil>} {error 26 0  Get \"www.google.com\": unsupported protocol scheme \"\"}"}
{"level":"error","ts":1677509711.3957076,"msg":"Error fetching url..{url 15 0 http://www.google.com <nil>} {error 26 0  Get \"http://www.google.com\": dial tcp 202.160.129.36:80: connectex: A connection attempt failed because the connected party did not properly respond after a period of time, or established connection failed because connected host has failed to respond.}"}
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# 代码示例

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
	"net/http"
	"os"
)

var sugarLogger *zap.SugaredLogger

func InitLogger() {
	writeSyncer := getLogWriter()
	encoder := getEncoder()
	// encoder: 写入方式 writeSyncer: 写入位置 zapcore.DebugLevel:日志级别
	core := zapcore.NewCore(encoder, writeSyncer, zapcore.InfoLevel)

	logger := zap.New(core)
	sugarLogger = logger.Sugar()
}

// getEncoder 写入日志的方式JSON
func getEncoder() zapcore.Encoder {
	return zapcore.NewJSONEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())
}

// getLogWriter 写入日志的位置
func getLogWriter() zapcore.WriteSyncer {
	// 追加写入日志
	file, _ := os.OpenFile("./test.log", os.O_CREATE|os.O_APPEND|os.O_RDWR, 0744)
	return zapcore.AddSync(file)
}

// 测试日志输出
func simpleHttpGet(url string) {
	resp, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		sugarLogger.Error(
			"Error fetching url..",
			zap.String("url", url),
			zap.Error(err))
	} else {
		sugarLogger.Info("Success..",
			zap.String("statusCode", resp.Status),
			zap.String("url", url))
		resp.Body.Close()
	}
}

func main() {
	InitLogger()
	defer sugarLogger.Sync()
	simpleHttpGet("www.google.com")
	simpleHttpGet("http://www.google.com")
}
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# 2. 将JSON Encoder更改为普通的Log Encoder

现在，我们希望将编码器从JSON Encoder更改为普通Encoder。为此，我们需要将NewJSONEncoder()更改为NewConsoleEncoder()。

return zapcore.NewConsoleEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())
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当使用这些修改过的logger配置调用上述部分的main()函数时，以下输出将打印在文件——test.log中。

1.572161051846623e+09	debug	Trying to hit GET request for www.sogo.com
1.572161051846828e+09	error	Error fetching URL www.sogo.com : Error = Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme ""
1.5721610518468401e+09	debug	Trying to hit GET request for http://www.sogo.com
1.572161052068744e+09	info	Success! statusCode = 200 OK for URL http://www.sogo.com
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# 3. 更改时间编码并添加调用者详细信息

鉴于我们对配置所做的更改，有下面两个问题：

  • 时间是以非人类可读的方式展示，例如1.572161051846623e+09

  • 调用方函数的详细信息没有显示在日志中

我们要做的第一件事是覆盖默认的ProductionConfig()，并进行以下更改:

  • 修改时间编码器

  • 在日志文件中使用大写字母记录日志级别

// getEncoder 写入日志的方式 三种方式
func getEncoder() zapcore.Encoder {
	// 普通json格式
	//return zapcore.NewJSONEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())

	// 修改日志写入为控制台的输出格式
	//return zapcore.NewConsoleEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())

	// 修改日志时间方式
	encoderConfig := zap.NewProductionEncoderConfig()
	encoderConfig.EncodeTime = zapcore.ISO8601TimeEncoder
	encoderConfig.EncodeLevel = zapcore.CapitalLevelEncoder
	return zapcore.NewConsoleEncoder(encoderConfig)
}
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# 4. zap.AddCaller 将调用函数信息记录到日志中

接下来，我们将修改zap logger代码，添加将调用函数信息记录到日志中的功能。为此，我们将在zap.New(..)函数中添加一个Option。

// 将调用函数信息记录到日志中的功能
logger := zap.New(core, zap.AddCaller())
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当使用这些修改过的logger配置调用上述部分的main()函数时，以下输出将打印在文件——test.log中。

2019-10-27T15:33:29.855+0800	DEBUG	logic/temp2.go:47	Trying to hit GET request for www.sogo.com
2019-10-27T15:33:29.855+0800	ERROR	logic/temp2.go:50	Error fetching URL www.sogo.com : Error = Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme ""
2019-10-27T15:33:29.856+0800	DEBUG	logic/temp2.go:47	Trying to hit GET request for http://www.sogo.com
2019-10-27T15:33:30.125+0800	INFO	logic/temp2.go:52	Success! statusCode = 200 OK for URL http://www.sogo.com
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# 5. AddCallerSkip

当我们不是直接使用初始化好的logger实例记录日志，而是将其包装成一个函数等，此时日录日志的函数调用链会增加，想要获得准确的调用信息就需要通过AddCallerSkip函数来跳过。

logger := zap.New(core, zap.AddCaller(), zap.AddCallerSkip(1))
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# 将日志输出到多个位置 MultiWriter

我们可以将日志同时输出到文件和终端。

func getLogWriter() zapcore.WriteSyncer {
	file, _ := os.Create("./test.log")
	// 利用io.MultiWriter支持文件和终端两个输出目标
	ws := io.MultiWriter(file, os.Stdout)
	return zapcore.AddSync(ws)
}
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# 将err日志单独输出到文件

有时候我们除了将全量日志输出到xx.log文件中之外，还希望将ERROR级别的日志单独输出到一个名为xx.err.log的日志文件中。我们可以通过以下方式实现。

func InitLogger() {
	encoder := getEncoder()
	// test.log记录全量日志
	logF, _ := os.Create("./test.log")
	c1 := zapcore.NewCore(encoder, zapcore.AddSync(logF), zapcore.DebugLevel)
	// test.err.log记录ERROR级别的日志
	errF, _ := os.Create("./test.err.log")
	c2 := zapcore.NewCore(encoder, zapcore.AddSync(errF), zap.ErrorLevel)
	// 使用NewTee将c1和c2合并到core
	core := zapcore.NewTee(c1, c2)
	logger = zap.New(core, zap.AddCaller())
}
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# 使用Lumberjack进行日志切割归档

这个日志程序中唯一缺少的就是日志切割归档功能。

Zap本身不支持切割归档日志文件

官方的说法是为了添加日志切割归档功能，我们将使用第三方库Lumberjack (opens new window)来实现。

目前只支持按文件大小切割，原因是按时间切割效率低且不能保证日志数据不被破坏。详情戳https://github.com/natefinch/lumberjack/issues/54 (opens new window)。

想按日期切割可以使用github.com/lestrrat-go/file-rotatelogs (opens new window)这个库，虽然目前不维护了，但也够用了。

// 使用file-rotatelogs按天切割日志

import rotatelogs "github.com/lestrrat-go/file-rotatelogs"

l, _ := rotatelogs.New(
	filename+".%Y%m%d%H%M",
	rotatelogs.WithMaxAge(30*24*time.Hour),    // 最长保存30天
	rotatelogs.WithRotationTime(time.Hour*24), // 24小时切割一次
)
zapcore.AddSync(l)
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# 安装

执行下面的命令安装 Lumberjack v2 版本。

go get gopkg.in/natefinch/lumberjack.v2
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# zap logger中加入Lumberjack

要在zap中加入Lumberjack支持，我们需要修改WriteSyncer代码。我们将按照下面的代码修改getLogWriter()函数：

func getLogWriter() zapcore.WriteSyncer {
	lumberJackLogger := &lumberjack.Logger{
		Filename:   "./test.log",
		MaxSize:    10,
		MaxBackups: 5,
		MaxAge:     30,
		Compress:   false,
	}
	return zapcore.AddSync(lumberJackLogger)
}
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Lumberjack Logger采用以下属性作为输入:

  • Filename: 日志文件的位置

  • MaxSize：在进行切割之前，日志文件的最大大小（以MB为单位）

  • MaxBackups：保留旧文件的最大个数

  • MaxAges：保留旧文件的最大天数

  • Compress：是否压缩/归档旧文件

# 测试所有功能

最终，使用Zap/Lumberjack logger的完整示例代码如下：

package main

import (
	"net/http"

	"gopkg.in/natefinch/lumberjack.v2"
	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
)

var sugarLogger *zap.SugaredLogger

func main() {
	InitLogger()
	defer sugarLogger.Sync()
	simpleHttpGet("www.sogo.com")
	simpleHttpGet("http://www.sogo.com")
}

func InitLogger() {
	writeSyncer := getLogWriter()
	encoder := getEncoder()
	core := zapcore.NewCore(encoder, writeSyncer, zapcore.DebugLevel)

	logger := zap.New(core, zap.AddCaller())
	sugarLogger = logger.Sugar()
}

func getEncoder() zapcore.Encoder {
	encoderConfig := zap.NewProductionEncoderConfig()
	encoderConfig.EncodeTime = zapcore.ISO8601TimeEncoder
	encoderConfig.EncodeLevel = zapcore.CapitalLevelEncoder
	return zapcore.NewConsoleEncoder(encoderConfig)
}

func getLogWriter() zapcore.WriteSyncer {
	lumberJackLogger := &lumberjack.Logger{
		Filename:   "./test.log",
		MaxSize:    1,
		MaxBackups: 5,
		MaxAge:     30,
		Compress:   false,
	}
	return zapcore.AddSync(lumberJackLogger)
}

func simpleHttpGet(url string) {
	sugarLogger.Debugf("Trying to hit GET request for %s", url)
	resp, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		sugarLogger.Errorf("Error fetching URL %s : Error = %s", url, err)
	} else {
		sugarLogger.Infof("Success! statusCode = %s for URL %s", resp.Status, url)
		resp.Body.Close()
	}
}
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执行上述代码，下面的内容会输出到文件——test.log中。

2019-10-27T15:50:32.944+0800	DEBUG	logic/temp2.go:48	Trying to hit GET request for www.sogo.com
2019-10-27T15:50:32.944+0800	ERROR	logic/temp2.go:51	Error fetching URL www.sogo.com : Error = Get www.sogo.com: unsupported protocol scheme ""
2019-10-27T15:50:32.944+0800	DEBUG	logic/temp2.go:48	Trying to hit GET request for http://www.sogo.com
2019-10-27T15:50:33.165+0800	INFO	logic/temp2.go:53	Success! statusCode = 200 OK for URL http://www.sogo.com
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同时，可以在main函数中循环记录日志，测试日志文件是否会自动切割和归档（日志文件每1MB会切割并且在当前目录下最多保存5个备份）。

至此，我们总结了如何将Zap日志程序集成到Go应用程序项目中。

翻译自https://dev-journal.in/2019/05/27/adding-uber-go-zap-logger-to-golang-project/ (opens new window)，为了更好理解原文内容稍有更改。

# 代码示例

package main

import (
	"go.uber.org/zap"
	"go.uber.org/zap/zapcore"
	"gopkg.in/natefinch/lumberjack.v2"
	"net/http"
)

var sugarLogger *zap.SugaredLogger

func InitLogger() {
	writeSyncer := getLogWriter()
	encoder := getEncoder()
	// encoder: 写入方式 writeSyncer: 写入位置 zapcore.DebugLevel:日志级别
	core := zapcore.NewCore(encoder, writeSyncer, zapcore.InfoLevel)

	logger := zap.New(core, zap.AddCaller(), zap.AddCallerSkip(1))
	sugarLogger = logger.Sugar()
}

// getEncoder 写入日志的方式 三种方式
func getEncoder() zapcore.Encoder {
	// 普通json格式
	//return zapcore.NewJSONEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())

	// 修改日志写入为控制台的输出格式
	//return zapcore.NewConsoleEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())

	// 修改日志时间方式
	encoderConfig := zap.NewProductionEncoderConfig()
	encoderConfig.EncodeTime = zapcore.ISO8601TimeEncoder
	encoderConfig.EncodeLevel = zapcore.CapitalLevelEncoder
	return zapcore.NewConsoleEncoder(encoderConfig)
}

// 可以直接把结构体拿过来重新定义里面的方法重写
//func getEncoder() zapcore.Encoder {
//	//return zapcore.NewJSONEncoder(zap.NewProductionEncoderConfig())
//	encoderConfig := zapcore.EncoderConfig{
//		TimeKey:        "ts",
//		LevelKey:       "level",
//		NameKey:        "logger",
//		CallerKey:      "caller",
//		MessageKey:     "msg",
//		StacktraceKey:  "stacktrace",
//		LineEnding:     zapcore.DefaultLineEnding,
//		EncodeLevel:    zapcore.LowercaseLevelEncoder,
//		EncodeTime:     zapcore.ISO8601TimeEncoder,
//		EncodeDuration: zapcore.SecondsDurationEncoder,
//		EncodeCaller:   zapcore.ShortCallerEncoder,
//	}
//
//	return zapcore.NewConsoleEncoder(encoderConfig)
//}

// getLogWriter 写入日志的位置
//
//	func getLogWriter() zapcore.WriteSyncer {
//		// 追加写入日志
//		file, _ := os.OpenFile("./test.log", os.O_CREATE|os.O_APPEND|os.O_RDWR, 0744)
//		return zapcore.AddSync(file)
//	}
func getLogWriter() zapcore.WriteSyncer {
	lumberJackLogger := &lumberjack.Logger{
		Filename:   "./test.log",
		MaxSize:    10,
		MaxBackups: 5,
		MaxAge:     30,
		Compress:   false,
	}
	return zapcore.AddSync(lumberJackLogger)
}

// 测试日志输出
func simpleHttpGet(url string) {
	resp, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		sugarLogger.Error(
			"Error fetching url..",
			zap.String("url", url),
			zap.Error(err))
	} else {
		sugarLogger.Info("Success..",
			zap.String("statusCode", resp.Status),
			zap.String("url", url))
		resp.Body.Close()
	}
}

func main() {
	InitLogger()
	defer sugarLogger.Sync()
	simpleHttpGet("www.google.com")
	simpleHttpGet("http://www.google.com")
}
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