利用Spring boot+LogBack+MDC实现链路追踪

更新时间：2022年04月21日 09:45:14 作者：剑圣无痕

这篇文章主要介绍了利用Spring boot+LogBack+MDC实现链路追踪，MDC 可以看成是一个与当前线程绑定的哈希表，可以往其中添加键值对，下文详细介绍需要的小伙伴可以参考一下

MDC介绍

MDC(Mapped Diagnostic Context，映射调试上下文)是 log4j 、logback及log4j2 提供的一种方便在多线程条件下记录日志的功能。MDC 可以看成是一个与当前线程绑定的哈希表，可以往其中添加键值对。MDC 中包含的内容可以被同一线程中执行的代码所访问。当前线程的子线程会继承其父线程中的 MDC 的内容。当需要记录日志时，只需要从 MDC 中获取所需的信息即可。

API说明

clear() => 移除所有MDC
get (String key) => 获取当前线程MDC中指定key的值
getContext() => 获取当前线程MDC的MDC
put(String key, Object o) => 往当前线程的MDC中存入指定的键值对
remove(String key) => 删除当前线程MDC中指定的键值对。

MDC使用

1.拦截器

@Component
public class LogInterceptor implements HandlerInterceptor
{
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        //如果有上层调用就用上层的ID
        String traceId = request.getHeader(TraceIdUtil.TRACE_ID);
        if (StringUtil.isEmpty(traceId)) 
        {
            TraceIdUtil.setTraceId(TraceIdUtil.generateTraceId());
        }
        else
        {
            TraceIdUtil.setTraceId(traceId);
        }
        return true;
    }
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView)
            throws Exception 
    {
    }
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)
            throws Exception {
        //调用结束后删除
        TraceIdUtil.remove();
    }
}

2.工具类

public class TraceIdUtil
{
  public static final String TRACE_ID = "requestId";
  public static String getTraceId()
  {
     String traceId =(String) MDC.get(TRACE_ID);
     return traceId == null ? "" : traceId;
  }
  public static void setTraceId(String traceId)
  {
      MDC.put(TRACE_ID,traceId);
  }
  public static void remove()
  {
      MDC.remove(TRACE_ID);
  }
  public static void clear()
  {
      MDC.clear();
  }
  public static String generateTraceId() {
     return UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
  }

日志文件配置

<property name="LOG_PATTERN" value="%date{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level [%X{requestId}] %logger{36} - %msg%n" />

重点是%X{requestId},requestId和MDC中的键名称保持一致。

MDC 存在的问题

至此基本的功能已经实现，但是存在一下几个问题

多线程情况下，子线程中打印日志会丢失traceId.
HTTP跨服务之间的调用丢失traceId.

子线程日志打印丢失traceId

问题重现：

  @LogAnnotation(model="用户管理",func="查询用户信息",desc="根据用户名称")
    @GetMapping("getUserByName")
    public Result getUserByName(@RequestParam String name)
    {
        //主线程日志
        logger.info("getUserByName paramter name:"+name);
        for(int i=0;i<5;i++)
        {
           //子线程日志
            threadPoolTaskExecutor.execute(()->{
                logger.info("child thread:{}",name);
                userService.getUserByName(name); 
            });
        }
        return Result.success();
    }

运行结果：

2022-03-13 12:45:44.156 [http-nio-8089-exec-1] INFO [ec05a600ed1a4556934a3afa4883766a] c.s.fw.controller.UserController - getUserByName paramter name:1
2022-03-13 12:45:44.173 [Pool-A1] INFO [] c.s.fw.controller.UserController - child thread:1

从运行的结果来看，子线程打印日志，日志中的traceId信息已经丢失。

解决方案：

子线程在打印日志的过程中traceId将丢失，解决方案为重写线程池(对于直接new Thread 创建线程的情况不考略),实际开发中也需要禁止这种情况。

public class ThreadPoolExecutorMdcWrapper extends ThreadPoolTaskExecutor
{
    private static final long serialVersionUID = 3940722618853093830L;
    @Override
    public void execute(Runnable task)
    {
        super.execute(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));
    }
    @Override
    public <T> Future<T> submit(Callable<T> task)
    {
        return super
                .submit(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));
    }
    @Override
    public Future<?> submit(Runnable task)
    {
        return super
                .submit(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));
    }
}

因为Spring Boot ThreadPoolTaskExecutor 已经对ThreadPoolExecutor进行封装，只需要继承ThreadPoolTaskExecutor重写相关的执行方法即可。

public class ThreadMdcUtil
{
    public static void setTraceIdIfAbsent() {
        if (MDC.get(TraceIdUtil.TRACE_ID) == null) 
        {
            MDC.put(TraceIdUtil.TRACE_ID, TraceIdUtil.generateTraceId());
        }
    }
    public static <T> Callable<T> wrap(final Callable<T> callable, final Map<String, String> context) {
        return () -> {
            if (context == null) {
                MDC.clear();
            } else {
                MDC.setContextMap(context);
            }
            setTraceIdIfAbsent();
            try {
                return callable.call();
            } finally {
                MDC.clear();
            }
        };
    }
    public static Runnable wrap(final Runnable runnable, final Map<String, String> context) {
        return () -> {
            if (context == null) {
                MDC.clear();
            } else {
                MDC.setContextMap(context);
            }
            //设置traceId
            setTraceIdIfAbsent();
            try {
                runnable.run();
            } finally {
                MDC.clear();
            }
        };
    }
}

代码说明：

判断当前线程对应MDC的Map是否存在，如果存在则设置
设置MDC中的traceId值，不存在则新生成，如果是子线程，MDC中traceId不为null
执行run方法

线程池配置

@Configuration
public class ThreadPoolTaskExecutorConfig
{
    //最大可用的CPU核数
    public static final int PROCESSORS = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
    @Bean
    public ThreadPoolExecutorMdcWrapper getExecutor()
    {
        ThreadPoolExecutorMdcWrapper executor =new ThreadPoolExecutorMdcWrapper();
        executor.setCorePoolSize(PROCESSORS *2);
        executor.setMaxPoolSize(PROCESSORS * 4);
        executor.setQueueCapacity(50);
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        executor.setThreadNamePrefix("Task-A");
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

重新运行结果发现子线程能够正常获取traceid信息进行跟踪。

2022-03-13 13:19:30.688 [Task-A1] INFO [482929425cbc4476a4e7168615af7890] c.s.fw.controller.UserController - child thread:1
2022-03-13 13:19:31.003 [Task-A1] INFO [482929425cbc4476a4e7168615af7890] c.s.fw.service.impl.UserServiceImpl - name:1

HTTP调用丢失traceId

HTTP调用第三方服务接口时traceId丢失，需要在发送请求时在Request Header中添加traceId，在被调用方添加拦截器获取header中的traceId添加到MDC中。

HTTP调用有多种方式，比较常见的有HttpClient、OKHttp、RestTemplate，以RestTemplate调用为例。

1.接口调用方

public class RestTemplateTraceIdInterceptor implements
        ClientHttpRequestInterceptor
{
    @Override
    public ClientHttpResponse intercept(HttpRequest request, byte[] body,
            ClientHttpRequestExecution clientHttpRequestExecution) throws IOException
    {
        String traceId=MDC.get("requestId");
        if(traceId!=null)
        {
            request.getHeaders().set("requestId", traceId);
        }
        else
        {
            request.getHeaders().set("requestId", UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""));
        }
        return clientHttpRequestExecution.execute(request, body);
    }
}

RestTemplate添加拦截器即可。

restTemplate.setInterceptors(Arrays.asList(new RestTemplateTraceIdInterceptor()));
复制代码

2.第三方服务需要添加拦截器

@Component
public class LogInterceptor implements HandlerInterceptor
{
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        //如果有上层调用就用上层的ID
        String traceId = request.getHeader(TraceIdUtil.TRACE_ID);
        if (StringUtil.isEmpty(traceId)) 
        {
            TraceIdUtil.setTraceId(TraceIdUtil.generateTraceId());
        }
        else
        {
            TraceIdUtil.setTraceId(traceId);
        }
        return true;
    }
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView)
            throws Exception 
    {
    }
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)
            throws Exception {
        //调用结束后删除
        TraceIdUtil.remove();
    }
}

其他HttpClient、OKHttp的实现方式与RestTemplate基本相同，这里就不一一列举。 Spring boot +logback+MDC实现全链路跟踪内容已经讲完了

到此这篇关于利用Spring boot+LogBack+MDC实现链路追踪的文章就介绍到这了,更多相关Spring boot 链路追踪内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

您可能感兴趣的文章:

JAVA集成Freemarker生成静态html过程解析
这篇文章主要介绍了JAVA集成Freemarker生成静态html过程解析,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,需要的朋友可以参考下
2020-06-06
SpringBoot集成Jasypt敏感信息加密的操作方法
这篇文章主要介绍了SpringBoot集成Jasypt加密敏感信息,包括敏感信息加密的作用，项目集成Jasypt方式详解，本文给大家介绍的非常详细，需要的朋友可以参考下
2022-05-05
理解Spring中的依赖注入和控制反转
这篇文章主要介绍了理解Spring中的依赖注入和控制反转，具有一定参考价值，需要的朋友可以了解下。
2017-11-11
一个Servlet是如何处理多个请求的?
以前我一直以为一个Servlet只能处理一个请求,后来发现是自己太菜了,可以借助携带一个参数来完成多个请求的处理,根据参数的不同,在核心的service方法中调用不同的业务方法,来实现处理多个servlet请求的目的,废话不多说,直接上代码,需要的朋友可以参考下
2021-06-06
springCloud中的Sidecar多语言支持详解
这篇文章主要介绍了springCloud中的Sidecar多语言支持详解,Sidecar是将一组紧密结合的任务与主应用程序共同放在一台主机Host中,但会将它们部署在各自的进程或容器中,需要的朋友可以参考下
2024-01-01
springboot之配置双kafka全过程
这篇文章主要介绍了springboot之配置双kafka全过程，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教
2023-04-04
Java中BigDecimal类的简单用法
这篇文章主要介绍了Java中BigDecimal类的简单用法,是Java应用程序开发中非常实用的技巧,本文以实例形式对此进行了简单的分析,需要的朋友可以参考下
2014-09-09
利用java、js或mysql计算高德地图中两坐标之间的距离
最近因为工作的需求，需要计算出高德地图中两个坐标的距离，通过查找相关资料发现了多种实现的方法，下面这篇文章主要给大家介绍了关于利用java、js或mysql计算高德地图中两坐标之间距离的相关资料，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。
2017-10-10
浅析Java中Apache BeanUtils和Spring BeanUtils的用法
这篇文章主要介绍了Java中Apache BeanUtils和Spring BeanUtils的用法,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细，对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下
2020-11-11
SpringBoot实现PDF添加水印的三种方法
本文主要介绍了SpringBoot实现PDF添加水印的三种方法，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
2023-07-07