hooks模块进行请求追踪(2)

但是上面的代码是有问题的,像前面介绍 async_hooks 模块时的代码演示的那样,一个异步资源可以不断的执行不同的函数,即异步资源有复用的可能。特别是对类似于 TCP 这种由 C/C++ 部分创建的异步资源,多次请求可能会使用同一个 TCP 异步资源,从而使得这种情况下,多次请求到达服务器时初始的 init 钩子函数只会执行一次,导致多次请求的调用链追踪会追踪到同一个 triggerAsyncId,从而引用同一个存储。

我们将前面的代码做如下修改,来进行一次验证。 存储初始化部分将 triggerAsyncId 保存下来,方便观察异步调用的追踪关系:

if (!cache[triggerAsyncId]) { cache[triggerAsyncId] = { id: triggerAsyncId } }

timeout 函数改为先进行一次长耗时再进行一次短耗时操作:

function timeout () { return new Promise((resolve, reject) => { setTimeout(resolve, [1000, 5000].pop()) }) }

重启服务后,使用 postman (不用 curl 是因为 curl 每次请求结束会关闭连接,导致不能复现)连续的发送两次请求,可以观察到以下输出:

{ id: 1, requestId: '第二次请求的id' }
{ id: 1, requestId: '第二次请求的id' }

即可发现在多并发且写读存储的操作之间有耗时不固定的其他操作情况下,先到达服务器的请求存储的值会被后到达服务器的请求执行复写掉,使得前一次请求读取到错误的值。当然,你可以保证在写和读之间不插入其他的耗时操作,但在复杂的服务中这种靠脑力维护的保障方式明显是不可靠的。此时,我们就需要使每次读写前,JS 都能进入一个全新的异步资源上下文,即获得一个全新的 asyncId,避免这种复用。需要将调用链存储的部分做以下几方面修改:

const http = require('http') const { createHook, executionAsyncId } = require('async_hooks') const fs = require('fs') const cache = {} const httpRequest = http.request http.request = (options, callback) => { const client = httpRequest(options, callback) const requestId = cache[executionAsyncId()].requestId console.log('cache', cache[executionAsyncId()]) client.setHeader('request-id', requestId) return client } // 将存储的初始化提取为一个独立的方法 async function cacheInit (callback) { // 利用 await 操作使得 await 后的代码进入一个全新的异步上下文 await Promise.resolve() cache[executionAsyncId()] = {} // 使用 callback 执行的方式,使得后续操作都属于这个新的异步上下文 return callback() } const hook = createHook({ init (asyncId, type, triggerAsyncId, resource) { if (!cache[triggerAsyncId]) { // init hook 不再进行初始化 return fs.appendFileSync('log.out', `未使用 cacheInit 方法进行初始化`) } cache[asyncId] = cache[triggerAsyncId] } }) hook.enable() function timeout () { return new Promise((resolve, reject) => { setTimeout(resolve, [1000, 5000].pop()) }) } http .createServer(async (req, res) => { // 将后续操作作为 callback 传入 cacheInit await cacheInit(async function fn() { cache[executionAsyncId()].requestId = req.headers['request-id'] await timeout() http.request('http://www.baidu.com', (res) => {}) res.write('hello\n') res.end() }) }) .listen(3000)

值得一提的是,这种使用 callback 的组织方式与 koajs 的中间件的模式十分一致。

async function middleware (ctx, next) { await Promise.resolve() cache[executionAsyncId()] = {} return next() }

NodeJs v14

这种使用 await Promise.resolve() 创建全新异步上下文的方式看起来总有些 “歪门邪道” 的感觉。好在 NodeJs v9.x.x 版本中提供了创建异步上下文的官方实现方式 asyncResource.runInAsyncScope。更好的是,NodeJs v14.x.x 版本直接提供了异步调用链数据存储的官方实现,它会直接帮你完成异步调用关系追踪、创建新的异步上线文、管理数据这三项工作!API 就不再详细介绍,我们直接使用新 API 改造之前的实现

const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks') // 直接创建一个 asyncLocalStorage 存储实例,不再需要管理 async 生命周期钩子 const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage() const storage = { enable (callback) { // 使用 run 方法创建全新的存储,且需要让后续操作作为 run 方法的回调执行,以使用全新的异步资源上下文 asyncLocalStorage.run({}, callback) }, get (key) { return asyncLocalStorage.getStore()[key] }, set (key, value) { asyncLocalStorage.getStore()[key] = value } } // 改写 http const httpRequest = http.request http.request = (options, callback) => { const client = httpRequest(options, callback) // 获取异步资源存储的 request-id 写入 header client.setHeader('request-id', storage.get('requestId')) return client } // 使用 http .createServer((req, res) => { storage.enable(async function () { // 获取当前请求的 request-id 写入存储 storage.set('requestId', req.headers['request-id']) http.request('http://www.baidu.com', (res) => {}) res.write('hello\n') res.end() }) }) .listen(3000)

可以看到,官方实现的 asyncLocalStorage.run API 和我们的第二版实现在结构上也很一致。

于是,在 Node.js v14.x.x 版本下,使用 async_hooks 模块进行请求追踪的功能很轻易的就实现了。

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