Java 实现分布式服务的调用链跟踪

 更新时间:2021年06月07日 08:50:33   作者:果果果果果  
分布式服务中完成某一个业务动作,需要服务之间的相互协作才能完成,在这一次动作引起的多服务的联动我们需要用1个唯一标识关联起来,关联起来就是调用链的跟踪。本文介绍了Java 实现分布式服务的调用链跟踪的步骤

为什么要实现调用链跟踪?

随着业务的发展,所有的系统最终都会走向服务化体系,微服务的目的一是提高系统的稳定性,二是提高持续交付的效率,为什么能提高这两项不是今天讨论的内容。

当然这也不是绝对的,如果业务还在MVP验证,团队规模小个人觉得完全没必要微服务化、单体应用是比较好的选择。作者是有经历过从单体应用到1000+应用的增长经历,也是见证了公司从初创到上市的过程,对于系统阶段和业务阶段的匹配还是有比较深的感受的。

服务拆分后带来的问题是什么呢?服务的依赖关系复杂后,对于问题的排查也增加了复杂度,当然站在更高的角度来看拆分带来的不只是排错复杂性的提升,工程效率、组织协作也都会带来新的挑战。

回到主题,如何快速查询整个请求链路上的日志并呈现出来是解决排查问题复杂度的根本方法,这就是今天我们要讲的内容,如何自己来实现一个全链路跟踪。

如何实现?

第一步,看图、看场景,用户浏览器的一次请求行为所走的路径是什么样的

如上图、省略了4层和7层的LB,请求直接到gateway->A->B 那如何把个request关联起来呢?从时序上来看我们只要在gateway生成一个traceId然后层层透传,那么每一次的request的我们就能通过traceid关联查询出来了。
如何透传、如何记录呢?或者说如何透传、如何记录让各应用的开发人员无需关注呢?

第二步,实现。不想看代码可直接拉最后看结果和原理

如何传递,这里我们使用定义统一的Request类,所有的api层需要使用这个规范,代码如下:

public class Request<T> implements Serializable {
    //header:携带需要传递的信息
    private RequestHeader header;
    //业务参数
    private T bizModel;
    //...省略get set
}
public class RequestHeader implements Serializable {

    //调用链唯一ID
    private String traceId;
    //当前用户Id
    private String userId;
    //上游调用方appId
    private String callAppId;
    //...省略get set
}

有了这个Request之后,我们在网关层每次都生成traceId, 然后在各服务之间传递就能做到调用链的关联了。我们继续看个各应用应该如何定义服务和使用

    @ApiMethod
    @PostMapping("/test")
    @ApiOperation(value = "test", notes = "", response = String.class)
    public Response<ExampleRespDTO> test(@RequestBody Request<ExampleReqDTO> req) {
        ExampleRespDTO exampleRespDTO = new ExampleRespDTO();
        exampleRespDTO.setName(req.getBizModel().getName());

        //输出当前应用的header信息
         System.out.println("上游的traceId:"+RequestContext.getHeader().getTraceId());
        System.out.println("上游的callAppId:"+RequestContext.getHeader().getCallAppId());
        System.out.println("上游的userId:"+RequestContext.getHeader().getUserId());


        /***
         * 模拟调用其他应用服务
         * 通过RPCRequest 来构建request对象
         */
        Request<OtherAppServiceReqDTO>  otherAppServiceReqDTORequest =RPCRequest.createRequest(new OtherAppServiceReqDTO());

        //输出下游应用的header信息
        System.out.println("调用下游的traceId:"+otherAppServiceReqDTORequest.getHeader().getTraceId());
        System.out.println("调用下游的callAppId:"+otherAppServiceReqDTORequest.getHeader().getCallAppId());
        System.out.println("调用下游的userId:"+otherAppServiceReqDTORequest.getHeader().getUserId());

        return Response.successResponse(exampleRespDTO);
    }

看完上面代码的同学,应该看到了有一个模拟调用其他服务的地方,这里主要解决的是服务和服务之间的调用header传递的问题,这里封装了一个createRequest的方法,其主要内容还是把当前应用的requestHeader 赋值给请求其他服务的request上。这也是一个测试接口,最后面有测试的结果

public class RPCRequest {
    public static <T> Request<T> createRequest(T requestData){
        Request<T> request = new Request();
        RequestHeader requestHeader=new RequestHeader();
        requestHeader.setTraceId(RequestContext.getHeader().getTraceId());
        requestHeader.setUserId(RequestContext.getHeader().getUserId());
        requestHeader.setCallAppId(AppConfig.CURRENT_APP_ID);
        request.setHeader(requestHeader);
        request.setBizModel(requestData);
        return request;
    }
}

当前request中的header存在什么地方呢,我们看一下RequestContext的代码

public class RequestContext {
  private static ThreadLocal<RequestHeader> threadLocal=new ThreadLocal<>();
   public static void setHeader(RequestHeader header){
       threadLocal.set(header);
   }
   public static RequestHeader getHeader(){
       return threadLocal.get();
   }
   public static void clear(){
       threadLocal.remove();
   }
}

header是什么时候放进去的呢?这里就是AOP该发挥作用的时候了,直接看代码

public class ApiHandler {
    public ApiHandler() {
    }

    public Response handleApiMethod(ProceedingJoinPoint pjp, ApiMethod apiMethod) {
        //获取上游调用方的request header
        Object[] args = pjp.getArgs();
        Request request = (Request) args[0];
        RequestHeader header = request.getHeader();
        //将header加入到当前request 到ThreadLocal保存
        RequestContext.setHeader(header);
        Response response = null;
        try {
            //构建response header
            ResponseHeader responseHeader = new ResponseHeader();
            responseHeader.setTraceId(RequestContext.getHeader().getTraceId());
            //执行service方法
            response = (Response) pjp.proceed(args);
            response.setHeader(responseHeader);

        } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }finally {
            //清除ThreadLocal中当前请求的header 对象
            RequestContext.clear();
        }
        return response;

    }
}

不想看代码的,直接看下图,原理比较简单,浅黄色为AOP作用,接口执行前和执行后,其中reqeuest和header的定义在第1段代码

这里没有介绍如何收集数据和查询展示,比较简单的办法是使用logback打本地日志,然后通过agent抽到集中式日志进行查询展示,例如ELK。

测试一下结果:

1、接口文档

2、执行结果

以上就是Java 实现分布式服务的调用链跟踪的详细内容,更多关于Java 分布式服务的调用链跟踪的资料请关注脚本之家其它相关文章!

相关文章

  • Spring Boot与ActiveMQ整合的步骤

    Spring Boot与ActiveMQ整合的步骤

    今天小编就为大家分享一篇关于Spring Boot与ActiveMQ整合的步骤,小编觉得内容挺不错的,现在分享给大家,具有很好的参考价值,需要的朋友一起跟随小编来看看吧
    2019-01-01
  • java使用监听器实现一个统计网站在线人数的示例

    java使用监听器实现一个统计网站在线人数的示例

    本文主要介绍了java使用监听器实现一个统计网站在线人数的示例,具有一定的参考价值,有需要的朋友可以了解一下。
    2016-10-10
  • 普通java项目集成kafka方式

    普通java项目集成kafka方式

    文章介绍了如何在非Spring Cloud或Spring Boot项目中配置和使用Kafka,提供了一个简单的Kafka配置读取类,可以灵活地从不同配置中读取属性,并提供默认值
    2024-11-11
  • 2020最新版SSM框架整合教程

    2020最新版SSM框架整合教程

    这篇文章主要介绍了2020最新版SSM框架整合教程,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2020-09-09
  • Java Scala之模式匹配与隐式转换

    Java Scala之模式匹配与隐式转换

    在Java中我们有switch case default这三个组成的基础语法,在Scala中我们是有match和case组成 default的作用由case代替,本文详细介绍了Scala的模式匹配与隐式转换,感兴趣的可以参考本文
    2023-04-04
  • 基于Spring Security的Oauth2授权实现方法

    基于Spring Security的Oauth2授权实现方法

    这篇文章主要介绍了基于Spring Security的Oauth2授权实现方法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2019-09-09
  • SpringMVC HttpMessageConverter消息转换器

    SpringMVC HttpMessageConverter消息转换器

    ​​HttpMessageConverter​​​,报文信息转换器,将请求报文转换为Java对象,或将Java对象转换为响应报文。​​​HttpMessageConverter​​​提供了两个注解和两个类型:​​@RequestBody,@ResponseBody​​​,​​RequestEntity,ResponseEntity​​
    2023-04-04
  • Struts2学习手册之文件上传基础教程

    Struts2学习手册之文件上传基础教程

    Struts2提供的文件上传下载机制十分简便,使得我们写很少的代码,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Struts2学习手册之文件上传的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2018-05-05
  • Java Stream流使用最多的方式示例详解

    Java Stream流使用最多的方式示例详解

    在 Java 编程中,Stream 流提供了一种高效、便捷的方式来处理集合数据,本文将详细介绍 Java 中 Stream 流的用法,包括基础用法、中级用法、高级用法以及一些特殊方法的使用,感兴趣的朋友一起看看吧
    2024-12-12
  • Java实战之课程信息管理系统的实现

    Java实战之课程信息管理系统的实现

    这篇文章主要介绍了如何利用Java实现课程信息管理系统,文中采用到的技术有:Springboot、SpringMVC、MyBatis、FreeMarker等,感兴趣的可以了解一下
    2022-04-04

最新评论