【分布式日志系统】springboot+zipkin+dubbo实现链路跟踪(下)

1,120 阅读3分钟

上一篇写了《【分布式日志系统】springboot+zipkin+dubbo实现链路跟踪(上)》《【分布式日志系统】springboot+zipkin+dubbo实现链路跟踪(中)》,有兴趣的小伙伴可以往回翻翻,这一篇解决如何跟踪。

一、基本操作

  1. pom添加依赖(常规操作);
  2. 定义公共跟踪配置类
  3. dubbo服务端和调用端集成相应配置(主要是yaml中配置);
  4. 验证。

二、环境介绍

提示: 可能不同的框架版本会导致有些地方不生效(如sleuth不支持apache版的dubbo),大家在集成的过程中有问题可以私信我,共同探讨。 主框架版本如下: springboot 2.6.6、 dubbo 2.7.12、 zipkin 2.16.3、 brave 5.13.3 nacos-discovery-spring-boot-starter 0.2.10、 nacos-config-spring-boot-starter 0.2.10、

三 工程结构

  • basic-platform:父工程,管理框架版本等基础依赖;

  • basic-common:基础工具包,“定义公共跟踪基础配置类”等均在此工程,其他工程均依赖该工程;

  • basic-portal:门户的父工程(pom工程),其下包含三个子工程:

    • server:前后端分离对应的后端服务 ;
    • portal-api:定义dubbo服务的接口;
    • portal-api-impl:定义portal-api对应的接口实现;
  • basic-foundation:基础的父工程(pom工程),其下包含两个子工程:

    • foundation-api:定义dubbo服务的接口;
    • foundation-api-impl:定义 foundation-api对应的接口实现;

1648617-481e9bb2f776ef10.png

四、pom依赖

主要的代码均在basic-common的pom中,添加如下依赖:

 <dependency>
             <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
             <artifactId>dubbo</artifactId>
             <scope>provided</scope>
         </dependency>
         <dependency>
             <groupId>io.zipkin.brave</groupId>
             <artifactId>brave-instrumentation-dubbo</artifactId>
         </dependency>
         <dependency>
             <groupId>io.zipkin.brave</groupId>
             <artifactId>brave-spring-beans</artifactId>
         </dependency>
         <dependency>
             <groupId>io.zipkin.brave</groupId>
             <artifactId>brave-context-slf4j</artifactId>
         </dependency>
         <!--        tracing -->
         <dependency>
             <groupId>io.zipkin.reporter2</groupId>
             <artifactId>zipkin-sender-okhttp3</artifactId>
         </dependency>
         <!--        tracing  & mvc-->
         <dependency>
             <groupId>io.zipkin.brave</groupId>
             <artifactId>brave-instrumentation-spring-webmvc</artifactId>
         </dependency>
         <!--        tracing  & http-->
         <dependency>
             <groupId>io.zipkin.brave</groupId>
             <artifactId>brave-instrumentation-httpclient</artifactId>
         </dependency>
         <dependency>
             <groupId>io.zipkin.reporter2</groupId>
             <artifactId>zipkin-sender-okhttp3</artifactId>
         </dependency>

另外,需要定义一个配置类,来处理RPC的tracing,要不会不生效。

 package com.wd.basic.common.support.trace;
 ​
 import brave.CurrentSpanCustomizer;
 import brave.SpanCustomizer;
 import brave.Tracing;
 import brave.context.slf4j.MDCScopeDecorator;
 import brave.http.HttpTracing;
 import brave.propagation.B3Propagation;
 import brave.propagation.ExtraFieldPropagation;
 import brave.propagation.ThreadLocalCurrentTraceContext;
 import brave.rpc.RpcTracing;
 import brave.sampler.Sampler;
 import brave.servlet.TracingFilter;
 import brave.spring.webmvc.SpanCustomizingAsyncHandlerInterceptor;
 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
 import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnBean;
 import org.springframework.context.annotation.Bean;
 import org.springframework.context.annotation.Configuration;
 import org.springframework.context.annotation.Import;
 import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
 import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;
 import zipkin2.Span;
 import zipkin2.codec.Encoding;
 import zipkin2.reporter.AsyncReporter;
 import zipkin2.reporter.Sender;
 import zipkin2.reporter.okhttp3.OkHttpSender;
 ​
 import javax.servlet.Filter;
 ​
 @Configuration
 @Import(SpanCustomizingAsyncHandlerInterceptor.class)
 public class TracingConfig implements WebMvcConfigurer {
 ​
     @Bean
     Sender sender(@Value("${zipkin.base.url}") String url) {
         return OkHttpSender.newBuilder()
                 .encoding(Encoding.PROTO3)
                 .endpoint(url)
                 .build();
     }
 ​
     /**
      * Configuration for how to buffer spans into messages for Zipkin
      */
     @Bean
     @ConditionalOnBean(Sender.class)
     AsyncReporter<Span> spanReporter(Sender sender) {
         AsyncReporter.Builder builder = AsyncReporter.builder(sender);
         builder.queuedMaxSpans(50000);
         builder.queuedMaxBytes(104857600);
         return builder.build();
     }
 ​
 ​
     /**
      * Controls aspects of tracing such as the service name that shows up in the UI
      */
     @Bean
     Tracing tracing(@Value("${dubbo.application.name}") String applicationName, @Value("${zipkin.enable:false}") Boolean enable, @Autowired(required = false) AsyncReporter spanReporter) {
         Tracing.Builder builder = Tracing.newBuilder()
                 .localServiceName(applicationName)
                 .propagationFactory(ExtraFieldPropagation.newFactory(B3Propagation.FACTORY, "user-name"))
                 .currentTraceContext(ThreadLocalCurrentTraceContext.newBuilder()
                         // puts trace IDs into logs
                         .addScopeDecorator(MDCScopeDecorator.create())
                         .build()
                 );
         if (enable) {
             builder.spanReporter(spanReporter);
             builder.sampler(Sampler.ALWAYS_SAMPLE);
         } else {
             builder.sampler(Sampler.NEVER_SAMPLE);
         }
         return builder.build();
     }
 ​
     @Bean
     SpanCustomizer spanCustomizer(Tracing tracing) {
         return CurrentSpanCustomizer.create(tracing);
     }
 ​
     /**
      * Decides how to name and tag spans. By default they are named the same as the http method
      */
     @Bean
     HttpTracing httpTracing(Tracing tracing) {
         return HttpTracing.create(tracing);
     }
 ​
 ​
     @Bean
     RpcTracing rpcTracing(Tracing tracing) {
         return RpcTracing.create(tracing);
     }
 ​
     /**
      * Creates server spans for http requests
      */
     @Bean
     Filter tracingFilter(HttpTracing httpTracing) {
         return TracingFilter.create(httpTracing);
 ​
     }
 ​
     @Autowired
     SpanCustomizingAsyncHandlerInterceptor webMvcTracingCustomizer;
 ​
     /**
      * Decorates server spans with application-defined web tags
      */
     @Override
     public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
         registry.addInterceptor(webMvcTracingCustomizer);
     }
 }
 ​

五、其他工程添加配置

*前提:所有工程均依赖basic-common。 *dubbo工程的provider和consumer均添加如下配置(请注意必须添加dubbo.consumer.filter和dubbo.provider.filter

 dubbo:
   application:
     name: foundationRpc #服务名称
   consumer:
     timeout: 3000 #消费超时时间
     retries: 1 #重试次数
     filter: tracing # 请注意必须添加该配置
     check: false
   provider:
     filter: tracing # 请注意必须添加该配置
   protocol:
     name: dubbo
 zipkin:
   enable: true
   base:
     url: http://127.0.0.1:9411/api/v2/spans

六、测试

设计如下调用关系:

1.png server定义http入口:

     @GetMapping("tracing")
     public String exec(){
         log.info("come in tracing");
         return rpcDemoService.tracing();
     }

rpcDemoService为server中定义的service,实现如下:

 package com.wd.basic.portal.server.modular.demo.service.impl;
 ​
 import cn.hutool.core.util.StrUtil;
 import com.wd.basic.foundation.rpc.test.service.DemoRpcService;
 import com.wd.basic.portal.rpc.IDemoService;
 import com.wd.basic.portal.rpc.ITraceDemoService;
 import com.wd.basic.portal.server.modular.demo.service.RpcDemoService;
 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboReference;
 import org.springframework.stereotype.Service;
 ​
 /**
  * rpc演示服务impl
  *
  * @author 小尘哥
  * @date 2022/04/14
  */
 @Slf4j
 @Service
 public class RpcDemoServiceImpl implements RpcDemoService {
 ​
     @DubboReference(interfaceClass = IDemoService.class, version = "2.0")
     private IDemoService demoService2;
 ​
 ​
     @DubboReference(interfaceClass = IDemoService.class, version = "1.0")
     private IDemoService demoService1;
 ​
     @DubboReference(interfaceClass = ITraceDemoService.class, version = "1.0")
     private ITraceDemoService traceDemoService;
 ​
     @DubboReference(interfaceClass = DemoRpcService.class, version = "1.0")
     private DemoRpcService demoRpcService;
 ​
     @Override
     public String tracing() {
         log.info("come in exec service");
         String rpc2 = demoService2.testRpc();
         return StrUtil.join(",", rpc2);
     }
 }
 ​

IDemoService 定义在portal-api中,实现如下

 package com.wd.basic.portal.rpc.impl;
 ​
 ​
 import com.wd.basic.foundation.rpc.test.service.DemoRpcService;
 import com.wd.basic.portal.rpc.IDemoService;
 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboReference;
 import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboService;
 ​
 /**
  * 演示服务impl
  *
  * @author 小尘哥
  * @date 2022/03/16
  */
 @Slf4j
 @DubboService(interfaceClass = IDemoService.class,version = "2.0")
 public class DemoServiceV2Impl implements IDemoService {
 ​
     @DubboReference(interfaceClass = DemoRpcService.class, version = "1.0")
     private DemoRpcService demoRpcService;
 ​
     @Override
     public String testRpc() {
         log.info("来自统一门户 RPC 测试");
         demoRpcService.testRpc();
         return "调用到了rpc服务 version 2.0.0";
     }
 }
 ​

DemoRpcService 定义在foundation-api中,实现如下:

 package com.wd.basic.foundation.rpc.test.service.impl;
 ​
 import com.wd.basic.foundation.rpc.test.service.DemoRpcService;
 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboService;
 ​
 /**
  * test Rpc服务
  * @author 上官婉儿
  */
 @Slf4j
 @DubboService(interfaceClass = DemoRpcService.class,version = "1.0")
 public class DemoRpcServiceImpl implements DemoRpcService {
 ​
     @Override
     public String testRpc() {
         log.info("来自基础服务 RPC 测试");
         return "RPC服务! from foundation";
     }
 }
 ​

七、日志配置

临门一脚了,以上都配置好了,但是哪里能看到效果呢?肯定是需要从日志来跟踪,我们采用springboot推荐的logback来记录日志,请注意日志记录格式,添加了部分内容“ 【%X{traceId},%X{spanId},%X{parentId}】 ”,完整配置如下:

 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <!-- 日志级别从低到高分为TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL,如果设置为WARN,则低于WARN的信息都不会输出 -->
 <!-- scan:当此属性设置为true时,配置文件如果发生改变,将会被重新加载,默认值为true -->
 <!-- scanPeriod:设置监测配置文件是否有修改的时间间隔,如果没有给出时间单位,默认单位是毫秒。当scan为true时,此属性生效。默认的时间间隔为1分钟。 -->
 <!-- debug:当此属性设置为true时,将打印出logback内部日志信息,实时查看logback运行状态。默认值为false。 -->
 <configuration scan="true" scanPeriod="10 seconds">
 <!--    <include resource="org/springframework/boot/logging/logback/base.xml"
         /> -->
     <contextName>Logback For Basic Platform</contextName>
     <!-- name的值是变量的名称,value的值时变量定义的值。通过定义的值会被插入到logger上下文中。定义变量后,可以使“${}”来使用变量。 -->
 ​
     <!-- 定义日志文件 输入位置 -->
     <springProperty scope="context" name="logDir" source="custom.log.dir" defaultValue="D:/logback"/>
 ​
     <!-- 定义日志文件 输出级别 -->
     <springProperty scope="context" name="logLevel" source="custom.log.level" defaultValue="info"/>
 ​
     <!-- 日志最大的历史 30天 -->
     <springProperty scope="context" name="logMaxHistory" source="custom.log.max-history" defaultValue="180"/>
 ​
     <!-- 控制台输出日志 -->
     <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
         <encoder>
             <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} 【%X{traceId},%X{spanId},%X{parentId}】 [%thread] %-5level %logger-%msg%n %ex{5}</pattern>
             <charset class="java.nio.charset.Charset">UTF-8</charset>
         </encoder>
     </appender>
 ​
 ​
     <!--文件日志, 按照每天生成日志文件 -->
     <appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
         <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
             <!--日志文件输出的文件名-->
             <fileNamePattern>${logDir}/%d{yyyy-MM-dd}/pf.%i.log.zip</fileNamePattern>
 ​
             <maxFileSize>50MB</maxFileSize>  <!-- 日志文件过大会使的编辑器打开非常慢,因此设置日志最大50MB -->
             <!--日志文件保留天数-->
             <maxHistory>${logMaxHistory}</maxHistory>
             <totalSizeCap>10GB</totalSizeCap>  <!-- 总日志大小 -->
         </rollingPolicy>
         <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
             <!--格式化输出:%d表示日期,%thread表示线程名,%-5level:级别从左显示5个字符宽度%msg:日志消息,%n是换行符-->
             <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} 【%X{traceId},%X{spanId},%X{parentId}】 [%thread] %-5level %logger-%msg%n %ex{5}</pattern>
         </encoder>
     </appender>
 ​
     <!-- 异步输出 -->
     <appender name="dayLogAsyncAppender" class="ch.qos.logback.classic.AsyncAppender">
         <includeCallerData>true</includeCallerData>
         <!-- 不丢失日志.默认的,如果队列的80%已满,则会丢弃TRACT、DEBUG、INFO级别的日志 -->
         <discardingThreshold>0</discardingThreshold>
         <!-- 更改默认的队列的深度,该值会影响性能.默认值为256 -->
         <queueSize>512</queueSize>
         <appender-ref ref="FILE"/>
     </appender>
 ​
 ​
     <!--专为 spring 定制
      -->
     <logger name="org.springframework" level="${logLevel}"/>
 ​
     <!-- root级别 DEBUG -->
     <root level="${logLevel}">
         <!-- 控制台输出 -->
         <appender-ref ref="STDOUT" />
         <!-- 文件输出 -->
         <appender-ref ref="dayLogAsyncAppender" />
     </root>
 </configuration>
 ​

#八、验证 来自server的日志

2022-04-26 16:44:25.8172926aa52265ad112,2926aa52265ad112,】 [http-nio-8080-exec-1] INFO  com.wd.basic.portal.server.modular.demo.controller.RpcDemoController-come in tracing
 2022-04-26 16:44:25.8262926aa52265ad112,2926aa52265ad112,】 [http-nio-8080-exec-1] INFO  com.wd.basic.portal.server.modular.demo.service.impl.RpcDemoServiceImpl-come in exec service

来自portal-api的日志

 2022-04-26 16:44:25.8822926aa52265ad112,6a4da6311934ab65,2926aa52265ad112】 [DubboServerHandler-10.1.252.224:20881-thread-5] INFO  com.wd.basic.portal.rpc.impl.DemoServiceV2Impl-来自统一门户 RPC 测试

来自foundation-api的日志

 2022-04-26 16:44:25.9262926aa52265ad112,53dbfb344223ef50,6a4da6311934ab65】 [DubboServerHandler-10.1.252.224:20880-thread-3] INFO  com.wd.basic.foundation.rpc.test.service.impl.DemoRpcServiceImpl-来自基础服务 RPC 测试

九、日志分析

提取三部分日志中括号中的内容:

统一门户:traceId = 2926aa52265ad112,spanId=2926aa52265ad112,parentId=’’;
统一门户RPC服务:traceId = 2926aa52265ad112,spanId=6a4da6311934ab65,parentId=2926aa52265ad112;
基础服务RPC服务:traceId = 2926aa52265ad112,spanId=53dbfb344223ef50,parentId=6a4da6311934ab65;

说明:

  1. 对于server,作为请求入口,因此traceId和spanId相同,无上游服务,因此parentId为空。
  2. 对于portal-api服务,parentId=统一门户请求入口的spanId,因此它是统一门户的下游服务。
  3. 对于foundation-api服务,parentId=同一门户RPC服务的spanId,因此它是统一门户RPC服务的下游服务。

综上,和测试开始时的设计逻辑一致,由traceId串联整个请求过程,由spanId和parentId构建上下游调用关系,完成dubbo服务之间调用的链路跟踪。