通用的底层埋点都是怎么做的?

想要在程序里监控数据库的操作耗时,想要在底层框架中自动传递链路跟踪信息,这些需求经常会碰到,特别是在构建基础框架的时候。

核心目标只有一个,那就是在底层封装好,不用上层使用人员关心。今天跟大家聊聊常用的底层扩展埋点方式是怎么处理的。

框架自带扩展点

如果你使用的框架在设计的时候,就预留了扩展点就很方便了。比如 Mybatis 的拦截器,我们可以在拦截器中对 Sql 进行监控,改写。

比如阿里的 Sentinel 框架,可以通过 SPI 来扩展 Slot,调整编排顺序,新增自定义的 Slot 来实现限流告警等。

开源框架的质量参差不齐,有在早期设计比较好的,留足了各种扩展点,方便使用者。也有一些没有考虑那么全面,导致你在使用的时候需要进行扩展,发现找不到扩展点,对于框架本身没有提供扩展点的场景,请接着看下面。

修改源码

如果框架没有扩展点,最直接的方式就是修改开源框架的源码来扩展自己想要的功能,通常的做法就是克隆源码到自己的私有仓库中,然后修改,测试,重新打包使用。

像我们之前用了 XXL-JOB 做任务调度,也是修改了某些代码,在界面上扩展了监控通知的配置信息,默认是只支持邮箱,可以扩展出手机,钉钉等。

修改源码不好的点在于需要跟原框架的版本进行对齐,如果不对齐,随便改都没事。不对齐意味着修复了某些 bug 和新增了某些功能,就无法使用了。要对齐,就需要不断的将新版本的代码合并到你自己的分支上。

还有很多公司,就是基于开源的版本,构建了公司内部自己的版本,后续直接就是跟着内部的使用需求去扩展和维护了,不会跟社区的版本进行同步,如果你们有专门的团队去做这件事情,也是一种方式。

同名文件覆盖

改源码的方式需要经常同步新版本的代码,有的时候往往只想修改某一个类而已,比如对底层的某些操作进行埋点监控,如果框架本身没有提供扩展点的话只能改源码来实现。

其实还有个投机取巧的方式,就是在项目中创建一个跟你要修改的一模一样的类,包名+类目都一样,方法名也一样,方法的实现你可以改。这样就能覆盖 jar 包中的类了,还是跟类加载顺序有关系,先加载你自己定义的。

这样的方式好处在于不用经常去同步新版本的代码,如果你用的框架版本升级了,只要包名和类名不变,你这个覆盖的只是那个类而已,新增的功能和修复的 bug 都不会有影响。

切面拦截

切面在做很多统一处理的时候非常有用,同样在做底层埋点的场景也适用。

比如我们要对项目中 Mongodb 的所有操作都进行埋点监控,可以修改 MongoDB 的驱动源码,可以创建同名文件进行覆盖,方式有很多种,找到一个合适,又能实现需求的最重要。

以 Spring 中操作 Mongodb 来说明,在 Spring Data Mongodb 中会 MongoTemplate 来操作 Mongodb。最简单的方式就是直接对 MongoTemplate 类进行埋点,这样所有的操作都可以监控起来。

用切面直接切到 MongoTemplate 的所有方法上,然后进行埋点,就很简单了。

@Aspect public class MongoTemplateAspect { @Pointcut("execution(* org.springframework.data.mongodb.core.MongoTemplate.*(..))") public void pointcut() {} @Around("pointcut()") public Object around(final ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { String callMethod = pjp.getSignature().getDeclaringType().getSimpleName() + "." + pjp.getSignature().getName(); Map<String, Object> data = new HashMap<>(); data.put("params", JsonUtils.toJson(pjp.getArgs())); return CatTransactionManager.newTransaction(() -> { try { return pjp.proceed(); } catch (Throwable throwable) { throw new RuntimeException(throwable); } }, "Mongo", callMethod, data); } }

又比如,你还想监控 Redis 相关的,Redis 用的也是跟 Spring 整合的框架,那么也有 RedisTemplate 这个类,同样也可以用切面来实现。

基于 Template 类来埋点,相对比较上层,如果还想在底层一点进行监控,也就是 Connection 这层,Template 里面的操作都是基于 Connection 来实现的。

同样我们可以用切面来替换 Connection 相关的实现,比如可以用切面切到获取 Connection 的方法,然后替换 Connection 的对象为具备埋点监控的对象。

@Aspect public class RedisAspect { @Pointcut("target(org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory)") public void connectionFactory() {} @Pointcut("execution(org.springframework.data.redis.connection.RedisConnection *.getConnection(..))") public void getConnection() {} @Pointcut("execution(org.springframework.data.redis.connection.RedisClusterConnection *.getClusterConnection(..))") public void getClusterConnection() {} @Around("getConnection() && connectionFactory()") public Object aroundGetConnection(final ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { RedisConnection connection = (RedisConnection) pjp.proceed(); return new CatMonitorRedisConnection(connection); } @Around("getClusterConnection() && connectionFactory()") public Object aroundGetClusterConnection(final ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { RedisClusterConnection clusterConnection = (RedisClusterConnection) pjp.proceed(); return new CatMonitorRedisClusterConnection(clusterConnection); } }

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