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(WebFlux)002、如何打印日志与链路ID
张三
2022-11-24 21:01:59 2022-11-24
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一、背景

最近在持续改造项目,想通过日志查看用户所有的接口链路日志。在原来基于SpirngMVC的时候,那是比较好处理的,通过ThreadLocal,放入TraceId,就可以把一个TraceId传到各个地方,然后再需要的地方取出来,相当简单。但是在换了WebFlux,老实说,真还是有些麻烦。但这并不能难倒我们,发车!

现在把使用过程中问题和解决方式列出来,供大家参考。参考原文链接

SpringBoot 版本号: 2.6.10

二、 正文

2.1 实现方案

要实现用户调用链路所有的日志,那么我们就得通过唯一的ID去追踪。大致可以通过在请求的header中携带token,或者通过cookie这样的方式。考虑到大多数的使用场景,我们就使用在header中携带token的方式来实现。

2.2 实现方式

既然我们采取的是在header在添加token的方式,那么如何取出来,然后又在打印日志中获取到,这才是关键点。我们在SpringMVC中通常采用AOP的方式打印日志,那我们在WebFlux中是否也可以这样做呢?

2.2.1 步骤1 - 过滤器

当然可以了。要实现拦截,当然还是先实现WebFilter,代码如下。

/**
* <p>记录traceId</p>
*
* @author fattycal@qq.com
* @since 2022/8/8
*/
@Slf4j
@Configuration
public class TraceIdWebFilter implements WebFilter {
private static final String TRACE_ID = ConstantsFields.TRACE_ID;
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, WebFilterChain chain) {
return chain.filter(exchange)
// 放入当前上下文,类似于ThreadLocal
.contextWrite(context -> {
// header 中是否有TRACE-ID
String traceId = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst(TRACE_ID);
traceId = Optional.ofNullable(traceId).orElse("");
if (!StringUtils.hasText(traceId)) {
log.warn("TRACE_ID not present in header: {}", exchange.getRequest().getURI());
}
Context contextTmp = context.put(TRACE_ID, traceId);
exchange.getAttributes().put(TRACE_ID, traceId);
return contextTmp;
});
}
}

实现WebFilter,通过contextWrite方法,把Header中的trace-id存入到上下文中。这个ContextWrite很重要,它是类似于ThreadLocal的东西,如果有老铁不知道,可以参考Context翻译文章,这里我们就不在一一赘述啦。

实现了WebFilter后,并且放入了Context中,这样我们是不是想ThreadLocal一样,取出来直接用就可以了?of course!

2.2.2 步骤2 - 切面

直接贴代码,如下(方式一)。

/**
* <br>日志切面</br>
*
* @author fattyca1@qq.com
* @since 2022/8/10
*/
@Aspect
@Configuration
@Slf4j
public class LoggerAspect {
@Around("@annotation(com.fattycal.demo.webflux.annotation.Loggable)")
public Object logAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
long start = System.currentTimeMillis();
Object result = joinPoint.proceed();
if (result instanceof Mono) {
Mono monoResult = (Mono) result;
AtomicReference<String> traceId = new AtomicReference<>("");
return monoResult.flatMap(ret -> Mono.subscriberContext().map(ctx -> {
// 从Context中取出traceId, 放入到了AtomicReference,正常变量没办法操作(内部类)。
traceId.set(ctx.getOrDefault(ConstantsFields.TRACE_ID, ""));
return ret;
}))
.doOnSuccess(o -> {
String response = "";
if (Objects.nonNull(o)) {
response = o.toString();
}
log.info("【{}】,Enter: {}.{}() with argument[s] = {}", traceId,
joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(), joinPoint.getSignature().getName(),
joinPoint.getArgs());
log.info("【{}】,Exit: {}.{}() had arguments = {}, with result = {}, Execution time = {} ms", traceId,
joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(), joinPoint.getSignature().getName(),
joinPoint.getArgs()[0],
response, (System.currentTimeMillis() - start));
});
}
return result;
}
}

我们直接通过切面,来判断响应结果是否是属于Mono,如果是,则通过flatmap结合Mono.subscriberContext()拿到traceId,然后在doOnSuccess中打印日志。这样的好处是,不用自己订阅Mono.subscriberContext()。

有的哥们就会问,为啥不在doOnSuccess()中去订阅呢? 好问题,我们的尝试一下。代码如下(方式二)。

@Aspect
@Configuration
@Slf4j
public class LoggerAspect {
@Around("@annotation(com.fattycal.demo.webflux.annotation.Loggable)")
public Object logAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
long start = System.currentTimeMillis();
Object result = joinPoint.proceed();
if (result instanceof Mono) {
Mono monoResult = (Mono) result;
// 错误的实现方式
return monoResult.doOnSuccess(obj -> Mono.subscriberContext()
.map(ctx -> {
String traceId = ctx.getOrDefault(ConstantsFields.TRACE_ID, "");
String response = "";
if (Objects.nonNull(obj)) {
response = obj.toString();
}
log.info("【{}】,Enter: {}.{}() with argument[s] = {}", traceId,
joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(), joinPoint.getSignature().getName(),
joinPoint.getArgs());
log.info("【{}】,Exit: {}.{}() had arguments = {}, with result = {}, Execution time = {} ms", traceId,
joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(), joinPoint.getSignature().getName(),
joinPoint.getArgs()[0],
response, (System.currentTimeMillis() - start));
return ctx;
})
);
}
return result;
}
}

一激动,马上唰唰写出来了,但是这样写可不可以呢(文章已标记是错误的写法)?为啥说是错误的写法呢,那是因为在Reactor3中,有一个至理名言,那就是nothing happens until you subscribe()。我们没有订阅,所以Mono.subscriberContext().map()这一个流不会被执行的(点完餐付完钱店家才确定要做)。

所以我们稍微动一下代码,如下。

/**
* <br>日志切面</br>
*
* @author fattyca1@qq.com
* @since 2022/8/10
*/
@Aspect
@Configuration
@Slf4j
public class LoggerAspect {
@Around("@annotation(com.fattycal.demo.webflux.annotation.Loggable)")
public Object logAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
long start = System.currentTimeMillis();
Object result = joinPoint.proceed();
if (result instanceof Mono) {
Mono monoResult = (Mono) result;
// 把doOnSuccess这个操作放到单独线程池里做
return monoResult.publishOn(Schedulers.newElastic("fattyca1-thread-pool")).doOnSuccess(obj -> Mono.subscriberContext()
.map(ctx -> {
String traceId = ctx.getOrDefault(ConstantsFields.TRACE_ID, "");
String response = "";
if (Objects.nonNull(obj)) {
response = obj.toString();
}
log.info("【{}】,Enter: {}.{}() with argument[s] = {}", traceId,
joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(), joinPoint.getSignature().getName(),
joinPoint.getArgs());
log.info("【{}】,Exit: {}.{}() had arguments = {}, with result = {}, Execution time = {} ms", traceId,
joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(), joinPoint.getSignature().getName(),
joinPoint.getArgs()[0],
response, (System.currentTimeMillis() - start));
return ctx;
}).subscribe()
);
}
return result;
}
}

我们在map方法后面又增加了subscribe()方法,这个时候,付钱了,餐馆才给你做饭。当然,我们又添加了publishOn这个方法,那是因为subscribe()是阻塞的,为了不阻塞,我们放进了一个新的线程池中处理。这样我们就大功告成啦! 马上动手测试一下

2.2.3 品尝果实

我们直接来一个朴实无华的测试,代码如下。

@RestController
public class WebfluxController {
@RequestMapping("/hi/{name}")
@Loggable
public Mono<String> helloWorld(@PathVariable("name") String name) {
return Mono.fromSupplier(() -> "hi, " + name);
}
}

2.2.3.1 (方式一)

先按照方式一的方式来测试,结果如图所示。

方式一测试

方式一测试出来,的确没问题,我们把Header中的Trace-id打印出来了。那接下来试试方式二。

2.2.3.2 (方式二)

方式一实现方式测试,结果如图所示。

方式二测试

擦,扑街了~,从测试结果看,这样的方式是取不到Context中的值,我在尝试去掉线程池后,也还是取不到Context中的值。为什么没有取到这一点,还没研究透,后面研究透了给大家补上

从结果看,我们还是通过FlatMap的方式,提前拿到Trace-id还是靠谱一点。

2.2.3.2 测试三

我们修改了一下Controller中的代码,通过flatMap,从Context中获取traceId。再测试一下。结果如图所示。

修改Controller代码

通过测试我们发下,通过flatmap,然后再从Context中获取traceId是完全可行的,所以我们在实际使用的时候还是要注意下方式。

三、总结

先实践,实操,在理解原理。以上为实际实践,如果发现有问题,欢迎指出,交流!

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