自己动手扩展微服务分布式调用链.docx

1、自己动手扩展微服务分布式调用链 跟着小程学微服务自己动手扩展微服务分布式调用链 一、说在前面微服务是当下最火的词语，现在很多公司都在推广微服务，当服务越来越多的时候，我们是否会纠结以下几个问题：面对一笔超时的订单，究竟是哪一步处理时间超长呢？数据由于并发莫名篡改，到底都谁有重大嫌疑呢？处理遗漏了一笔订单，曾经是哪个环节出错把它落下了？系统莫名的报错，究竟是哪一个服务报的错误？每个服务那么多实例服务器，如何快速定位到是哪一个实例服务器报错的呢？现在很多系统都要求可用性达到99.9%以上，那么我们除了增加系统健壮性减少故障的同时，我们又如何在真正发生故障的时候，快速定位和解决问题，也将是我们的重中

2、之重。在做微服务框架选择的时候，Spring Cloud无疑是当下最火的，但是因为Spring Cloud是近二年的后起新秀，以及在使用方式上面的差别，目前在很多中小企业还是以dubbo为主，不过遗憾的是，dubbo从官方来讲已经不维护了，很多公司都是自己再去维护，那么今天我就来给大家介绍一下，我们是如何通过修改dubbo源码实现了分布式调用链的第一阶段：调用链日志的打印。二、什么是分布式调用链1、什么是调用链基于Google Dapper论文，用户每次请求都会生成一个全局ID（traceId），通过它将不同系统的“孤立”的日志串在一起，重组成调用链。2、调用链的调用过程1.当用户发起一个请求

3、时，首先到达前端A服务，然后分别对B服务和C服务进行RPC调用。2.B服务处理完给A做出响应，但是C服务还需要和后端的D服务和E服务交互之后再返还给A服务，最后由A服务来响应用户的请求。Paste_Image.png3、对整个调用过程的追踪1.请求到来生成一个全局TraceID，通过TraceID可以串联起整个调用链，一个TraceID代表一次请求。2.除了TraceID外，还需要SpanID用于记录调用父子关系。每个服务会记录下Parent id和Span id，通过他们可以组织一次完整调用链的父子关系。3.一个没有Parent id的span成为root span，可以看成调用链入口。4.

4、所有这些ID可用全局唯一的64位整数表示；5.整个调用过程中每个请求都要透传TraceID和SpanID。6.每个服务将该次请求附带的TraceID和附带的SpanID作为Parent id记录下，并且将自己生成的SpanID也记录下。7.要查看某次完整的调用则只要根据TraceID查出所有调用记录，然后通过Parent id和Span id组织起整个调用父子关系。最终的TraceId和SpanId的调用关系图如下所示：Paste_Image.png三、基于Dubbo的实现1、Dubbo的调用过程在我们分析源码的时候，有一行代码是：这行代码实际上是利用SPI机制，动态加载指定的Protocol

5、注入到ProtocolFilterWrapper中，再通过Wrapper访问到可执行的Invoker对象，Dubbo默认使用的是DubboProtocol最终通过netty的方式进行通信，具体调用过程请看下图：Paste_Image.png可以看到基本的流程是：InvokerInvocationHandler -ClusterInvoker -LoadBalance - ProtocolFilterWrapper - Protocol - DubboInvoker而在调用链的实现过程中技术难点主要是有二个：在哪里暂存调用链调用链信息如何传递2、Dubbo协议下的调用链传递过程那么在默认的Dub

6、bo协议下，实现调用链的过程很简单只需要在应用项目或者Dubbo源码中使用如下代码就可以实现调用链的传递。在DubboInvoker中最终通信的时候会将上述代码的RpcInvocation对象传递出去，那么我们只需要在接收端获取既可。3、Hessian协议下的调用链传递过程大家都知道，Dubbo在实现通信的协议上使用的有Netty、Hessian、Rest等方式，由于我们项目的特殊性，目前采用的是Dubbo的Hessian协议。先看HessianProtocol的如下代码：通过代码可以看到，实际上在使用Hessian通信的时候并没有将RpcInvocation里面设定的TraceId和Span

7、Id传递出去，调用在这一块中止了。那我们如何自己来实现呢?第一步、我们在Dubbo源码中自己实现了一个Filter（不是Dubbo的Filter），用来产生TraceId和SpanId，以及最后的清理工作，请看代码如下：在Filter中产生TraceId和SpanId以后，会将二个值放到我们封装好的CallChainContext中进行暂存。第二步、我们将HessianProxyFactory进行继承改造我们将CallChainContext中暂存的TraceId和SpanId放入到Hessian的header中。继承Dubbo的HessianProxyFactory这个类，新类名是Hessi

8、anProxyFactoryWrapper，在create方法中将HessianProxy替换为新封装的HessianProxyWrapper，代码如下：修改后的HessianProtocol的代码如下：通过以上方式可以将我们产生的TraceId和SpanId通过Hessian的方式传递出去，我们在接收请求的时候，只需要使用如下代码的方式就可以获取到二个值。第三步、如何打印调用链信息我们在项目中使用的是Logback的方式打印日志，首先想到的是继承一个ClassicConverter对象，实现Logback的自定义格式转换器，参考代码如下：在Logback配置文件中进行如下修改：最终打印的日志

9、格式如下样式：4、采集日志信息实现分布式调用链界面展示一个最简单的demo示意图如下：Paste_Image.png通过logstash采集日志到kafkakafka负责提供数据给Hbase通过Hbase进行数据分析最终效果展示图如下：Paste_Image.png四、总结对于分布式调用链来说，目前市面上有很多开源的工具，比如：pinpoint，Cat以及sky-walking等等，将这些工具与我们扩展的调用链日志结合起来将起到更好的效果。出于公司的考虑，以上的代码采用的是伪代码，但也具有一定参考价值，我写这篇文章的目的也是希望能够给大家提供一些思路，希望大家能够多提建议，我会持续改进。参考资料分布式系统的跟踪系统Dubbo RPC处理