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书院的十三先生

Java调用链跟踪关键技术(一)总体介绍

一、调用链跟踪的作用

调用链跟踪包括
1.前端到后端的调用链
2.单个服务内部方法之间的调用链
3.微服务之间的调用链
4.应用服务和数据库之间的调用链
5.应用服务和第三方服务中间的调用链,例如Redis,MQ

调用链跟踪的作用有:
1.定位多个微服务调用故障时哪个是故障点。
2.性能分析
3.SQL分析
4.方法或服务调用合理性分析
5.调用逻辑和数据流分析,这点对于新人特别有用,看了调用链和执行SQL就知道具体做了啥

二、调用链跟踪的需求

那么调用链跟踪涉及到需求有哪些,看图:

1.前端到后端以及多个微服务之间需要将调用信息传递过去,否则调用链会断掉
2.每个微服务要能获取到调用栈,注意调用栈和调用顺序不同,仅仅获取调用顺序是不够的,试比较:

左图只体现了调用顺序,没有体现调用栈信息,而右图既体现了调用顺序又体现了调用栈信息。
3.微服务内部的调用信息要能传递,并且做到无侵入
4.和数据库交互的微服务要能获取到调用的SQL

三、Java调用链跟踪涉及的关键技术

  1. 调用信息传递,这个信息可以通过http消息头传递
    1) 前端只要在发送请求时设置就好。不过通常一般不跟踪前端的调用耗时,因为那样会多一次网络交互。
    2) 对于微服务需要拦截request请求将调用链信息设置到消息头中,在spring中可以通过写RestTemplate拦截器和Fegin拦截器来实现。
  2. 微服务中调用栈的获取,使用spring的开发者会很自然想到用AOP来拦截,但是spring AOP拦截同一个类的多个方法之间的调用很不方便,有侵入性,因此并不适合。最好的方式是使用javaagent,通过代码注入的方式来拦截。
  3. 微服务内部调用信息传递需要通过线程范围的变量来传递,Java中的ThreadLocal已经提供了这个能力。
  4. 调用栈的跟踪Java也提供了这个能力,可以获得当前方法的调用栈信息。
  5. SQL监控,对于使用mybatis的会想到用mybatis的拦截器,这种方式有的情况下会不工作(原因未明),并且依赖mybatis,因此应用更底层的方法去拦截SQL,一种方式是自行实现JDBC代理类,另一种方式是使用第三方开源的SQL监控工具。
    end.

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