go-zero 是如何追蹤你的請求鏈路
微服務架構中，調用鏈可能很漫長，從 http 到 rpc ，又從 rpc 到 http 。而開發者想了解每個環節的調用情況及性能，最佳方案就是 全鏈路跟蹤。
追蹤的方法就是在一個請求開始時生成一個自己的 spanID ，隨着整個請求鏈路傳下去。我們則通過這個 spanID 查看整個鏈路的情況和性能問題。
下面來看看 go-zero 的鏈路實現。
代碼結構
- spancontext：保存鏈路的上下文信息「traceid，spanid，或者是其他想要傳遞的內容」
- span：鏈路中的一個操作，存儲時間和某些信息
- propagator：
trace傳播下游的操作「抽取，注入」 - noop：實現了空的
tracer實現
概念
SpanContext
在介紹 span 之前，先引入 context 。SpanContext 保存了分布式追蹤的上下文信息，包括 Trace id，Span id 以及其它需要傳遞到下游的內容。OpenTracing 的實現需要將 SpanContext 通過某種協議 進行傳遞，以將不同進程中的 Span 關聯到同一個 Trace 上。對於 HTTP 請求來說，SpanContext 一般是采用 HTTP header 進行傳遞的。
下面是 go-zero 默認實現的 spanContext
type spanContext struct {
traceId string // TraceID 表示tracer的全局唯一ID
spanId string // SpanId 標示單個trace中某一個span的唯一ID，在trace中唯一
}
同時開發者也可以實現 SpanContext 提供的接口方法，實現自己的上下文信息傳遞：
type SpanContext interface {
TraceId() string // get TraceId
SpanId() string // get SpanId
Visit(fn func(key, val string) bool) // 自定義操作TraceId，SpanId
}
Span
一個 REST 調用或者數據庫操作等，都可以作為一個 span 。 span 是分布式追蹤的最小跟蹤單位，一個 Trace 由多段 Span 組成。追蹤信息包含如下信息：
type Span struct {
ctx spanContext // 傳遞的上下文
serviceName string // 服務名
operationName string // 操作
startTime time.Time // 開始時間戳
flag string // 標記開啟trace是 server 還是 client
children int // 本 span fork出來的 childsnums
}
從 span 的定義結構來看：在微服務中， 這就是一個完整的子調用過程，有調用開始 startTime ，有標記自己唯一屬性的上下文結構 spanContext 以及 fork 的子節點數。
實例應用
在 go-zero 中http，rpc中已經作為內置中間件集成。我們以 http，rpc 中，看看 tracing 是怎么使用的：
HTTP
func TracingHandler(next http.Handler) http.Handler {
return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
// **1**
carrier, err := trace.Extract(trace.HttpFormat, r.Header)
// ErrInvalidCarrier means no trace id was set in http header
if err != nil && err != trace.ErrInvalidCarrier {
logx.Error(err)
}
// **2**
ctx, span := trace.StartServerSpan(r.Context(), carrier, sysx.Hostname(), r.RequestURI)
defer span.Finish()
// **5**
r = r.WithContext(ctx)
next.ServeHTTP(w, r)
})
}
func StartServerSpan(ctx context.Context, carrier Carrier, serviceName, operationName string) (
context.Context, tracespec.Trace) {
span := newServerSpan(carrier, serviceName, operationName)
// **4**
return context.WithValue(ctx, tracespec.TracingKey, span), span
}
func newServerSpan(carrier Carrier, serviceName, operationName string) tracespec.Trace {
// **3**
traceId := stringx.TakeWithPriority(func() string {
if carrier != nil {
return carrier.Get(traceIdKey)
}
return ""
}, func() string {
return stringx.RandId()
})
spanId := stringx.TakeWithPriority(func() string {
if carrier != nil {
return carrier.Get(spanIdKey)
}
return ""
}, func() string {
return initSpanId
})
return &Span{
ctx: spanContext{
traceId: traceId,
spanId: spanId,
},
serviceName: serviceName,
operationName: operationName,
startTime: timex.Time(),
// 標記為server
flag: serverFlag,
}
}
-
將 header -> carrier，獲取 header 中的traceId等信息
-
開啟一個新的 span，並把「traceId，spanId」封裝在context中
-
從上述的 carrier「也就是header」獲取traceId，spanId。
-
- 看header中是否設置
-
- 如果沒有設置，則隨機生成返回
-
從
request中產生新的ctx，並將相應的信息封裝在 ctx 中，返回 -
從上述的 context，拷貝一份到當前的
request
這樣就實現了 span 的信息隨着 request 傳遞到下游服務。
RPC
在 rpc 中存在 client, server ，所以從 tracing 上也有 clientTracing, serverTracing 。 serveTracing 的邏輯基本與 http 的一致，來看看 clientTracing 是怎么使用的？
func TracingInterceptor(ctx context.Context, method string, req, reply interface{},
cc *grpc.ClientConn, invoker grpc.UnaryInvoker, opts ...grpc.CallOption) error {
// open clientSpan
ctx, span := trace.StartClientSpan(ctx, cc.Target(), method)
defer span.Finish()
var pairs []string
span.Visit(func(key, val string) bool {
pairs = append(pairs, key, val)
return true
})
// **3** 將 pair 中的data以map的形式加入 ctx
ctx = metadata.AppendToOutgoingContext(ctx, pairs...)
return invoker(ctx, method, req, reply, cc, opts...)
}
func StartClientSpan(ctx context.Context, serviceName, operationName string) (context.Context, tracespec.Trace) {
// **1**
if span, ok := ctx.Value(tracespec.TracingKey).(*Span); ok {
// **2**
return span.Fork(ctx, serviceName, operationName)
}
return ctx, emptyNoopSpan
}
- 獲取上游帶下來的 span 上下文信息
- 從獲取的 span 中創建新的 ctx，span「繼承父span的traceId」
- 將生成 span 的data加入ctx，傳遞到下一個中間件，流至下游
總結
go-zero 通過攔截請求獲取鏈路traceID，然后在中間件函數入口會分配一個根Span，然后在后續操作中會分裂出子Span，每個span都有自己的具體的標識，Finsh之后就會匯集在鏈路追蹤系統中。
開發者可以通過 ELK 工具追蹤 traceID ，看到整個調用鏈。同時 go-zero 並沒有提供整套 trace 鏈路方案，開發者可以封裝 go-zero 已有的 span 結構，做自己的上報系統，接入 jaeger, zipkin 等鏈路追蹤工具。