分布式日志追踪的最佳实践1

Dear 丶 2022-10-16 08:44 210阅读 0赞

# 分布式日志追踪 #

分布式环境中无可避免的需要做微服务之间的调用，这导致追踪到整个的业务流程变得麻烦。分布式日志追踪解决了那些问题：

1.  分布式的性能优化。通过日志追踪可以看出各个环境，各个服务消耗的时间，为性能优化定位问题。
2.  追踪业务流程。通过链路追踪码，可以追踪到业务发生的整体流程。
3.  异常追踪。但服务发生异常时，服务可以通过埋点的方式收集追踪码，从而定位问题。

## 适用范围 ##

> 框架除`Gateway`外全部采用`Servlet`,本文代码不适用与`WebFlux`等非阻塞模型。

> 框架采用了`PlumeLog`分布式框架,因此在工具类中使用了`PlumeLog`的工具类。

## 如何在主流的微服务框架中实现日志追踪 ？ ##

本文以使用`Feign`和`RestTemplate`进行微服务直接调用的案例作为实例，如下图：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NDYyNTY3_size_16_color_FFFFFF_t_70]

图中是一个比较常见的服务调用案例，在请求在各个微服务模块中传递时，我们可以通过服务的拦截器对请求添加`标识`(链路追踪码)，标记请求的流转过程。在微服务模块中需要对业务处理流程添加`标识`,这样`标识`就标记了本次请求的整个生命周期。

**具体的请求顺序对应的操作如下:**

1.  前端向网关发起请求。
2.  `网关`对请求添加`标记`(一般放到请求头中),然后调用`微服务1`。具体见下方 ：`Servlet日志追踪`
3.  `微服务1`在Servlet拦截器中拦截请求，并从请求中获取`标记`,同时将`标记`标记当前线程，然后通过`Feign`调用`微服务2`，这时触发Feign拦截器,拦截器见`标记`添加到请求中，发送给下个微服务。具体见下方 ：`Servlet日志追踪`和`Feign的日志追踪`
4.  `微服务2`接到请求后，同样接收`标记`并应用,随后通过RestTemplate调用`微服务3`,这时触发RestTemplate拦截器,拦截器见`标记`添加到请求中，发送给下个微服务。具体见下方 ：`Servlet日志追踪`和`RestTemplate的日志追踪`
5.  `微服务3`接到请求后，同样接收`标记`并标记业务流程，处理完成后返回给`微服务2`。
6.  `微服务2`接到返回后，继续处理业务，完成后返回给`微服务1`。
7.  `微服务`1完成业务后，返回给`网关`。
8.  `网关`将请求结果返回给`前端`。

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## Feign的日志追踪 ##

`Feign`的日志追踪可以通过Feign的`拦截器`进行处理，如下：

import feign.RequestInterceptor;
    import feign.RequestTemplate;
    public class FeignTraceRequestInterceptor implements RequestInterceptor { 
        @Override
        public void apply(RequestTemplate requestTemplate) { 
            ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder
                    .getRequestAttributes();
            RequestContextHolder.setRequestAttributes(attributes, true);
            if(ObjectUtil.isNull(attributes)) { 
                return;
            }
            HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
            String traceId = request.getHeader(TraceUtil.TRACE_NAME);
            traceId = StringUtils.isBlank(traceId) ? TraceUtil.get() : traceId;
            traceId = StringUtils.isBlank(traceId) ? TraceUtil.getTraceId() : traceId;
            // 如果追踪码不是空白就传递
            requestTemplate.header(TraceUtil.TRACE_NAME,traceId);
        }
    }

**当feign调用时，拦截器会拦截到Feign的请求 ：**

1.  首先我们从请求中获取追踪码。有可能追踪码来源于上一个服务的请求。
2.  如果追踪码为空，就中线程中（业务流程中）获取当前追踪码。
3.  如果追踪码还是空，就新创建一个追踪码。
4.  最后将追踪码放到请求头中，传递给下个服务。

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### 应用Feign拦截器 ###

**首先，声明Feign配置:**

public class FeignHeaderConfig{ 
        @Bean
        public RequestInterceptor requestInterceptor(){ 
            return new FeignBasicAuthRequestInterceptor();
        }
        @Bean
        public FeignTraceRequestInterceptor FeignTraceRequestInterceptor(){ 
            return new FeignTraceRequestInterceptor();
        }
    }

> 声明配置器时需要将写的`拦截器`注入到`配置`中

**然后应用配置:**

@FeignClient(value = "feign-test-service",configuration = FeignHeaderConfig.class)

## RestTemplate的日志追踪 ##

`RestTemplate`的日志追踪同样使用`拦截器`处理：

import org.springframework.http.client.ClientHttpRequestExecution;
    import org.springframework.http.client.ClientHttpRequestInterceptor;
    import org.springframework.http.client.ClientHttpResponse;
    public class RestTraceInterceptor implements ClientHttpRequestInterceptor { 
    
        @Override
        public ClientHttpResponse intercept(HttpRequest httpRequest, byte[] bytes, ClientHttpRequestExecution clientHttpRequestExecution) throws IOException { 
            // 从头里获取追踪码
            String traceId = TraceUtil.getTraceId(httpRequest);
            // 如果追踪码是个空，就从 线程里去追踪码
            traceId = StringUtils.isBlank(traceId) ? TraceUtil.get() : traceId;
            // 如果线程追踪码还是空，就创建新的追踪码
            traceId = StringUtils.isBlank(traceId) ? TraceUtil.getTraceId() : traceId;
            // 请求头传递参数
            httpRequest.getHeaders().add(TraceUtil.TRACE_NAME, traceId);
            // 保证请求继续被执行
            return clientHttpRequestExecution.execute(httpRequest, bytes);
        }
    }

**当RestTemplate调用时，拦截器会拦截到请求 几乎和Feign一致：**

### 应用RestTemplate拦截器 ###

**在创建RestTemplate时，声明使用拦截器即可:**

@Configuration
    public class MyLoadBalanceConfig { 
        @Bean
        public RestTraceInterceptor restTraceInterceptor(){ 
            return new RestTraceInterceptor();
        }
        @Bean
        @LoadBalanced
        public RestTemplate getRestTemplate(){ 
            RestTemplate restTemplate =  new RestTemplate();
            restTemplate.setInterceptors(Collections.singletonList(restTraceInterceptor()));
            return restTemplate;
        }
    }

> 如果在分布式环境中必须要加上 `@LoadBalanced` 注解，否则服务使用服务名进行调用。

## Servlet中日志追踪 ##

同样，在servlet中以旧使用Servlet拦截器处理：

import com.kgo.trace.utils.TraceUtil;
    import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
    import org.springframework.web.servlet.handler.HandlerInterceptorAdapter;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    
    public class TraceInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter { 
        @Override
        public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { 
            // 从请求中获取追踪码
            String traceId = TraceUtil.getTraceId(request);
            // 如果追踪码是个空，就从 线程里去追踪码
            traceId = StringUtils.isBlank(traceId) ? TraceUtil.get() : traceId;
            // 如果线程追踪码还是空，就创建新的追踪码
            traceId = StringUtils.isBlank(traceId) ? TraceUtil.getTraceId() : traceId;
            // 放到线程中
            TraceUtil.set(traceId);
            return true;
        }
    }

**处理逻辑与RestTemplate和Feign的处理逻辑几乎一致,不再赘述。**

### 应用 Servlet拦截器 ###

**这个比较简单，不做赘述:**

@Configuration
    public class ContractMvcConfig implements WebMvcConfigurer { 
        @Override
        public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { 
            registry.addInterceptor(getTraceInterceptor()).addPathPatterns("/**");
        }
    
        @Bean
        public TraceInterceptor getTraceInterceptor() { 
            return new TraceInterceptor();
        }
    }

> 如果在分布式环境中必须要加上 `@LoadBalanced` 注解，否则服务使用服务名进行调用。

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日志工具类源码请见下篇分解

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