极简!一个注解就能创建Jaeger的Span

极简!一个注解就能创建Jaeger的Span

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https://github.com/zq2599/blog_demos

内容:所有原创文章分类汇总及配套源码,涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等;

本篇概览

  • 在《Jaeger开发入门(java版)》一文中,咱们编码实现了span的创建和上报,如下图红框,虽然代码量不大,但是把这些代码写在业务代码中,侵入性太强,很多程序员都不喜欢:

在这里插入图片描述

  • 今天咱们试试AOP+自定义注解来解决上述问题,如下图,mock是个普通方法,添加了红框中的注解@MySpan,就会创建span然后上报到Jaeger,mock方法的代码没有任何改动:

在这里插入图片描述

  • 通过上面两图的对比,可见注解非常简洁,接下来就实战上述手段,具体的步骤如下:
  1. 新建web工程,里面有controller层,调用service层的服务Biz,服务Biz再调用另一个服务ChildBiz
  2. 创建两个注解MySpanMyChildSpan
  3. 创建AOP类SpanAspect,负责处理所有被注解MySpanMyChildSpan修饰的方法;
  4. 把注解MySpanMyChildSpan用在普通的服务Biz和ChildBiz上
  5. 启动服务,验证功能;

源码下载

  • 本篇实战中的完整源码可在GitHub下载到,地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos):
名称 链接 备注
项目主页 https://github.com/zq2599/blog_demos 该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https) https://github.com/zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址,https协议
git仓库地址(ssh) git@github.com:zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址,ssh协议
  • 这个git项目中有多个文件夹,本篇的源码在spring-cloud-tutorials文件夹下,如下图红框所示:

在这里插入图片描述

  • spring-cloud-tutorials文件夹下有多个子工程,本篇的代码是jaeger-annonation-demo,如下图红框所示:

在这里插入图片描述

编码

  • 创建spring-cloud-tutorials的子工程jaeger-annonation-demo,其pom.xml如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>spring-cloud-tutorials</artifactId>
        <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>jaeger-annonation-demo</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
            <artifactId>common</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>io.opentracing.contrib</groupId>
            <artifactId>opentracing-spring-jaeger-cloud-starter</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <layers>
                        <enabled>true</enabled>
                    </layers>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>
  • 配置文件application.yml:
spring:
  application:
    name: jaeger-annonation-demo
opentracing:
  jaeger:
    enabled: true
    udp-sender:
      host: 127.0.0.1
      port: 6831
server:
  port: 18080
  • 启动类:
package com.bolingcavalry.annonation;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class AnnonationDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(AnnonationDemoApplication.class, args);
    }
}
  • 第一个接口Biz:
package com.bolingcavalry.annonation.service;

public interface ChildBiz {
    void mockChild();
}
  • 它的实现:
package com.bolingcavalry.annonation.service.impl;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Slf4j
public class ChildBizImpl implements ChildBiz {
    @Override
    public void mockChild() {
        log.info("mockChild");
    }
}
  • 第二个接口:
package com.bolingcavalry.annonation.service;

public interface Biz {
    void mock();
}
  • 它的实现,可见其mock方法中会调用childBiz的mockChild方法:
package com.bolingcavalry.annonation.service.impl;

import com.bolingcavalry.annonation.service.Biz;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Slf4j
public class BizImpl implements Biz {

    final ChildBiz childBiz;

    public BizImpl(ChildBiz childBiz) {
        this.childBiz = childBiz;
    }

    @Override
    public void mock() {
      log.info("mock");
      childBiz.mockChild();
    }
}
  • 现在一个简单的web服务开发完成,有web层也有service层,够咱们来实验了

定义注解

  • 定义两个注解,一个用于创建span,另一个用于创建子span:

  • 注解MySpan用于希望全新创建一个span的场景:

package com.bolingcavalry.annonation.aop;

import java.lang.annotation.*;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
public @interface MySpan {
    String spanName() default "";
}
  • 第二个是MyChildSpan,用于希望在当前span下创建一个子span的场景:
package com.bolingcavalry.annonation.aop;

import java.lang.annotation.*;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
public @interface MyChildSpan {
    String spanName() default "";
}
  • 定义好了注解,可以开发AOP来处理注解的逻辑了

AOP和注解开发

  • 接下来是今天的核心:处理注解的AOP类,中文注释已经写得很详细,就不再赘述太多了,唯一要注意的是注解@Around("@annotation(mySpan)"),它指定了该方法会处理所有被mySpan修饰的方法:
package com.bolingcavalry.annonation.aop;

import io.opentracing.Span;
import io.opentracing.Tracer;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.Signature;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class SpanAspect {

    private Tracer tracer;

    public SpanAspect(Tracer tracer) {
        this.tracer = tracer;
    }

    /**
     * 取得真实方法的相关信息
     * @param proceedingJoinPoint
     * @return
     */
    private static String getOperationDesc(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) {
        Signature signature = proceedingJoinPoint.getSignature();
        // 提取类名
        return StringUtils.substringAfterLast(signature.getDeclaringTypeName(), ".")
                + ":"
                + signature.getName();
    }

    @Around("@annotation(mySpan)")
    public Object traceSpan(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint, MySpan mySpan) throws Throwable {

        // 类名:方法名
        String operationDesc = getOperationDesc(proceedingJoinPoint);

        // 看方法的注解中有没有设置name
        String name = mySpan.spanName();

        // 如果没有设置name,就给span一个默认name
        if (StringUtils.isEmpty(name)) {
            name = "span-aspect-" + operationDesc;
        }

        // 创建一个span,在创建的时候就添加一个tag
        Span span = tracer.buildSpan(name).start();

        // span日志
        span.log("span log of " + operationDesc);

        // 增加一个tag
        span.setTag("operation-desc", operationDesc);

        // span结束
        span.finish();

        return proceedingJoinPoint.proceed();
    }

    @Around("@annotation(myChildSpan)")
    public Object traceChildSpan(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint, MyChildSpan myChildSpan) throws Throwable {
        // 类名:方法名
        String operationDesc = getOperationDesc(proceedingJoinPoint);

        // 看方法的注解中有没有设置name
        String name = myChildSpan.spanName();

        // 如果没有设置name,就给span一个默认name
        if (StringUtils.isEmpty(name)) {
            name = "child-span-aspect-" + operationDesc;
        }

        // 从上下文中取得已存在的span
        Span parentSpan = tracer.activeSpan();

        if (null==parentSpan) {
            log.error("can not get span from context");
        } else {
            Span span = tracer.buildSpan(name).asChildOf(parentSpan).start();

            // span日志
            span.log("child span log of " + operationDesc);

            // 增加一个tag
            span.setTag("child-operation-desc", operationDesc);

            // span结束
            span.finish();
        }

        return proceedingJoinPoint.proceed();
    }
}
  • 注解和AOP都写好了,咱们把注解用上,看看效果如何

使用注解

  • 把MySpan用来修饰BizImpl.mock方法,注意设置其spanName属性,作为span的name:

在这里插入图片描述

  • 把MyChildSpan用来修饰方法ChildBizImpl.mockChild方法,用于创建一个子span,注意注解不设置任何属性,AOP类中会给这个span设置默认的名称:

在这里插入图片描述

  • 以上就是全部代码了,咱们运行起来试试吧;

验证

  • 用docker启动Jaeger后台服务:
docker run -d 
--name jaeger 
-e COLLECTOR_ZIPKIN_HTTP_PORT=9411 
-p 5775:5775/udp 
-p 6831:6831/udp 
-p 6832:6832/udp 
-p 5778:5778 
-p 16686:16686 
-p 14268:14268 
-p 14269:14269 
-p 9411:9411 jaegertracing/all-in-one:1.26
  • 启动应用jaeger-annonation-demo

  • 浏览器访问http://localhost:18080/hello,触发web接口类和service类的执行

  • 打开jaeger的web页面,地址是http://localhost:16686/search,如下图,可见trace已经上报了:

在这里插入图片描述

  • 点开上图红框中的记录,可以看到这个trace的详情,如下图可见,数据都符合预期:

在这里插入图片描述

  • 至此,基于注解的Jaeger上报就完成了,本篇只是提供一个思路和参考代码,在实际应用中,聪明的您完全可以制作出更加强大的注解式上报,例如增加更丰富的注解属性、基于类的注解、基于参数的注解等,甚至弃用注解,直接用纯粹的AOP针对特定package、方法等进行Jaeger上报;

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