使用跟踪和跨度ID来改善每一层的弹簧启动指标

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使用跟踪和跨度ID来改善每一层的弹簧启动指标
使用跟踪和跨度ID来改善每一层的弹簧启动指标

统一指标和春季靴子的追踪

在使用分布式系统时,确保所有层的可观察性至关重要。在Spring Boot中,日志已经可以捕获跟踪ID,从而更容易在服务中跟踪请求。但是,将这些跟踪和跨度ID集成到指标仍然是一个挑战。 📊

想象一下,您正在调试性能问题,并且可以看到带有跟踪ID的日志,但不能将它们与特定的度量数据相关联。这种限制使得有效地分析系统行为变得更加困难。为了弥合此差距,我们需要一种通过跟踪和跨度ID来标记不同层和JPA存储库的标记指标。

Prometheus,Grafana和Zipkin提供了强大的监控和追踪功能。尽管日志提供了对请求流的见解,但将跟踪上下文附加到指标将增强所有层的可见性。这意味着我们可以将延迟,错误率和吞吐量与特定用户请求相关联。

在本指南中,我们将探讨如何配置Spring引导以将跟踪ID附加到每个应用程序层处的指标。无论您是处理休息端点还是数据库交互,此方法都将帮助您实现全堆栈可观察性。 🚀

命令 使用的示例
OncePerRequestFilter 一个确保每个生命周期仅处理一次请求的弹簧启动过滤器,这对于将跟踪ID添加到指标中很有用。
MeterRegistry.counter() 用于创建和增加自定义度量计数器,允许用微米中的跟踪ID进行标记。
TraceContextHolder.getTraceId() 一种自定义实用程序方法,可从跟踪上下文中检索当前的跟踪ID,从而确保跨层的正确相关性。
StatementInspector Hibernate的接口允许在执行前修改和检查SQL查询,可用于标记数据库指标。
fetch("http://localhost:9090/api/v1/query") 通过其API获取Prometheus指标数据,以在前端显示基于跟踪ID的实时指标。
response.json() 将Prometheus API响应解析为JSON格式,使得在React中更容易处理和显示指标。
meterRegistry.counter().increment() 明确递增特定的度量计数器,允许将每个请求或数据库查询与跟踪ID一起计数。
filterChain.doFilter() 通过链中的下一个过滤器的请求和响应,以确保添加指标后的正常请求处理。
useEffect(() =>useEffect(() => {}, []) 一个在组件安装座上运行一次的React挂钩,在此处使用仪表板加载时用于获取Prometheus指标。

用指标中的跟踪ID增强可观察性

在现代分布式系统中,将日志和指标关联对于调试和性能监控至关重要。我们开发的脚本有助于整合 跟踪ID跨度ID 进入Spring Boot的可观察性堆栈。第一个脚本使用 曾经是perrequestfilter 要拦截传入的HTTP请求,并将跟踪ID附加到千分尺指标。这样可以确保对每个HTTP请求进行计数和标记,并标记其各自的跟踪ID。没有这个,在多个服务中追踪个人请求将是具有挑战性的。想象一下对缓慢的API响应进行故障排除而不知道该问题是否在控制器,服务或数据库层中! 🚀

我们的第二个脚本通过利用来关注持久性层 Hibernate的声明范围。该组件在执行前检查SQL查询,使我们可以将跟踪ID附加到数据库交互中。这意味着我们不仅可以跟踪HTTP请求,还可以跟踪它们生成的查询,从而提供全堆栈的系统性能视图。例如,如果调用存储库方法的端点会产生缓慢的查询,则我们的标记指标可以帮助识别根本原因。通过使用 仪表式counter(),每次执行查询时,我们都会增加一个度量,以确保对数据库性能的全面可见性。

在前端,我们构建了一个简单的React仪表板,该仪表板获取并显示带有跟踪ID标记的Prometheus指标。使用 拿来() 允许我们的应用程序实时从Prometheus检索数据。当用户打开仪表板时,他们会看到每个跟踪ID的请求数,帮助团队将后端活动与用户行为相关联。调试特定请求的开发人员可以快速查找其跟踪ID,并查看其触发了多少查询。这种方法改善了监视,并使调试会议效率更高。 📊

最终,这些解决方案共同创造了所有应用程序层的无缝跟踪体验。通过将Spring Boot的可观察性工具与Prometheus,Grafana和Zipkin相结合,我们实现了全堆栈监控。开发人员现在可以轻松地跟踪从入口点到数据库查询的请求。这不仅提高了系统的可靠性,还可以减少调试时间。在现实世界中,这将有助于检测性能瓶颈并在问题升级之前优化资源分配。实施这种可观察性最佳实践可确保更好的性能,更快的故障排除和增强的用户体验。 🚀

实施指标中的跟踪ID以进行完整可观察性

使用带有千分尺和侦探的弹簧靴的后端解决方案

// Import necessary packages
import io.micrometer.core.instrument.MeterRegistry;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.Optional;
@Component
public class TraceIdMetricFilter extends OncePerRequestFilter {
    private final MeterRegistry meterRegistry;
    public TraceIdMetricFilter(MeterRegistry meterRegistry) {
        this.meterRegistry = meterRegistry;
    }
    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)
            throws ServletException, IOException {
        String traceId = Optional.ofNullable(request.getHeader("traceId")).orElse("unknown");
        meterRegistry.counter("http.requests", "traceId", traceId).increment();
        filterChain.doFilter(request, response);
    }
}

将跟踪ID与JPA集成到数据库指标中

使用冬眠和千分尺的弹簧靴的后端解决方案

// Import necessary packages
import io.micrometer.core.instrument.MeterRegistry;
import org.hibernate.resource.jdbc.spi.StatementInspector;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class TraceIdStatementInspector implements StatementInspector {
    private final MeterRegistry meterRegistry;
    public TraceIdStatementInspector(MeterRegistry meterRegistry) {
        this.meterRegistry = meterRegistry;
    }
    @Override
    public String inspect(String sql) {
        String traceId = TraceContextHolder.getTraceId(); // Assume TraceContextHolder gets the traceId
        meterRegistry.counter("database.queries", "traceId", traceId).increment();
        return sql;
    }
}

前端集成:显示跟踪ID指标

使用React和Prometheus API的前端实施

import React, { useEffect, useState } from "react";
const MetricsDashboard = () => {
  const [metrics, setMetrics] = useState([]);
  useEffect(() => {
    fetch("http://localhost:9090/api/v1/query?query=http_requests_total")
      .then(response => response.json())
      .then(data => setMetrics(data.data.result));
  }, []);
  return (
    <div>
      <h2>Trace ID Metrics</h2>
      <ul>
        {metrics.map((metric, index) => (
          <li key={index}>{metric.metric.traceId}: {metric.value[1]} requests</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
};
export default MetricsDashboard;

春季靴子指标的高级可追溯性

当我们探索整合时 跟踪ID 进入REST和数据库指标,另一个关键方面是监视分布式交易。在微服务体系结构中,单个用户请求通常跨越多个服务,因此跟踪请求的传播方式至关重要。 Spring Boot与OpentElemetry这样的工具结合使用,使我们可以捕获每种服务交互的详细跨度。这确保了前端UI的请求以后端API和数据库在单个跟踪下都相关联。没有此,调试性能瓶颈将变得更加困难。 🔍

另一个重要方面是将可追溯性应用于异步操作。在现代应用中,许多过程在后台运行,例如与Kafka或RabbitMQ进行事件驱动的动作。通过配置Spring引导以在消息队列中传播跟踪ID,我们可以确保即使是同步任务也可以正确跟踪。例如,当在电子商务系统中下订单时,多个服务处理库存,付款和通知。如果在这些步骤之一中出现问题,那么如果没有适当的跨度传播,则几乎不可能追踪根本原因。

实施跟踪时的安全性和数据完整性也是关键。如果无法正确处理,则在外部暴露跟踪ID可能会导致安全风险。最佳实践包括过滤敏感的跟踪信息,并确保日志和指标不会无意间暴露个人数据。此外,将可追溯性与基于角色的访问控制相结合,可确保只有授权的人员才能查询详细的跟踪信息。实施这些安全措施可确保可观察性仍然是资产而不是责任。 🚀

关于春季启动可追溯性的常见问题

  1. 如何在Spring Boot应用程序中启用跟踪?
  2. Spring Boot支持追踪 Spring Cloud SleuthMicrometer。通过添加适当的依赖项并配置跟踪属性,您可以自动捕获跟踪和跨度ID。
  3. 我可以在多个微服务上跟踪跟踪ID吗?
  4. 是的,通过使用 Zipkin 或者 Jaeger 除分布式跟踪库外,可以在多个服务上传播跟踪ID,从而使请求流充分可见性。
  5. 如何将跟踪ID附加到Kafka消息?
  6. 您可以使用消息标题中的跟踪ID包含 KafkaTemplate.send()。食用消息时,提取跟踪ID并将其设置在跟踪上下文中。
  7. 是否可以在Grafana仪表板中查看跟踪ID?
  8. 是的,通过配置Prometheus和Grafana Micrometer tags,您可以直接在Grafana面板中可视化与痕量相关的指标。
  9. 如何确保跟踪ID安全性?
  10. 为了保护跟踪信息,请避免在外部API和日志中公开跟踪ID。使用 log sanitization 在存储日志之前,要过滤敏感数据的技术。

优化春季启动应用程序中的可观察性

在所有层中实现跟踪ID提供了对应用程序行为的深刻见解。通过标记具有跟踪和跨度ID的指标,开发人员可以获得端到端的可见性,从而更容易诊断慢速请求或失败的服务。使用Prometheus和Grafana等工具进一步增强了实时监控。

除了调试外,结构化跟踪有助于提高性能优化。识别效率低下的数据库查询,跟踪微服务延迟以及分析请求流变得更加简单。投资追踪技术不仅可以更好地进行故障排除,而且还可以使用户体验更顺利。 🔍

用于实现指标中跟踪ID的来源和参考
  1. 官方文档关于将春季靴子中的跟踪与千分尺和侦探集成: 春天云侦探
  2. 建立Prometheus和Grafana的指南,用于监视春季启动应用程序: 普罗米修斯文档
  3. 使用Zipkin进行分布式跟踪的最佳实践: Zipkin建筑
  4. 在休眠查询中实现跟踪和跨度ID传播: Hibernate用户指南