Spring Cloud Alibaba 实战(八)SkyWalking篇

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Spring Cloud Alibaba 实战(八)SkyWalking篇

项目 GitHub 地址:github.com/D2C-Cai/her…

  1. SkyWalking 简介

Skywalking 是由国内开源爱好者吴晟(原 OneAPM 工程师,目前在华为)开源并提交到 Apache 孵化器的产品,它同时吸收了 Zipkin/Pinpoint/CAT 的设计思路,支持非侵入式埋点。是一款基于分布式跟踪的应用程序性能监控系统。另外社区还发展出了一个叫 OpenTracing 的组织,旨在推进调用链监控的一些规范和标准工作。

SkyWalking 是一个开源监控平台,用于从服务和云原生基础设施收集、分析、聚合和可视化数据。
SkyWalking 提供了一种简单的方法来维护分布式系统的清晰视图,甚至可以跨云查看。它是一种现代APM,专门为云原生、基于容器的分布式系统设计。
SkyWalking 从三个维度对应用进行监视:service(服务), service instance(实例), endpoint(端点)。服务和实例就不多说了,端点是服务中的某个路径或者说URI。
SkyWalking 允许用户了解服务和端点之间的拓扑关系,查看每个服务/服务实例/端点的度量,并设置警报规则。

SkyWalking的组成
SkyWalking主要的几个组成模块:

Agent 主要负责从系统中采集各种指标,链路数据,发送给 oap 服务。
oap 服务接收 Agent 发送过来的数据,存储,执行分析,提供查询和报警功能。
Storage 和 UI 负责存储数据以及查看数据。

  1. 使用 Docker 快速搭建 SkyWalking 8.0

在 linux 服务器上选择并建立目录;

mkdir skywalking-docker
复制代码

进入 skywalking-docker 目录,建立一个名为 skywalking.yaml 的脚本文件,内容如下:

version: ‘3’
services:
elasticsearch7:
image: docker.elastic.co/elasticsearch/elasticsearch:7.5.0
container_name: elasticsearch7
restart: always
ports:
– 9023:9200
environment:
– discovery.type=single-node
– bootstrap.memory_lock=true
– “ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx512m”
– TZ=Asia/Shanghai
ulimits:
memlock:
soft: -1
hard: -1
networks:
– skywalking
volumes:
– elasticsearch7:/usr/share/elasticsearch/data
oap:
image: apache/skywalking-oap-server:8.0.1-es7
container_name: oap
depends_on:
– elasticsearch7
links:
– elasticsearch7
restart: always
ports:
– 9022:11800
– 9021:12800
networks:
– skywalking
volumes:
– ./ext-config:/skywalking/ext-config
ui:
image: apache/skywalking-ui:8.0.1
container_name: ui
depends_on:
– oap
links:
– oap
restart: always
ports:
– 9020:8080
environment:
SW_OAP_ADDRESS: oap:12800
networks:
– skywalking

networks:
skywalking:
driver: bridge

volumes:
elasticsearch7:
driver: local
复制代码
注意:如果我们想覆盖 oap 镜像中的 /skywalking/config 目录下的配置文件,我们可以在 docker 中挂载一个 /skywalking/ext-config 目录,将配置文件丢到此目录中即可。

执行 skywalking.yaml 脚本启动容器:

docker-compose -f skywalking.yaml up
复制代码

进入 skywalking 的控制台,发现各种仪表盘,开始当然是空的:

http://(安装SkyWalking机器的IP):9020
复制代码

  1. 在 Spring 项目中引入 SkyWalking 客户端
    全局日志追踪 traceId 的使用:

添加 pom 文件依赖:

<dependency>
<groupId>org.apache.skywalking</groupId>
<artifactId>apm-toolkit-logback-1.x</artifactId>
<version>8.0.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.skywalking</groupId>
<artifactId>apm-toolkit-trace</artifactId>
<version>8.0.1</version>
</dependency>

复制代码

在 resources 目录下 添加 logback-spring.xml 文件,内容如下:

<!-- 彩色日志 -->
<!-- 彩色日志依赖的渲染类 -->
<conversionRule conversionWord="clr" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.ColorConverter"/>
<conversionRule conversionWord="wex"
converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.WhitespaceThrowableProxyConverter"/>
<conversionRule conversionWord="wEx"
converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.ExtendedWhitespaceThrowableProxyConverter"/>
<!-- 彩色日志格式 -->
<property name="CONSOLE_LOG_PATTERN"
value="${CONSOLE_LOG_PATTERN:-%clr(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}){faint} %clr(${LOG_LEVEL_PATTERN:-%5p}) %clr(${PID:- }){magenta} %clr(---){faint} %clr([%15.15t]){faint} %clr(%-40.40logger{39}){cyan} %clr(:){faint} %m%n${LOG_EXCEPTION_CONVERSION_WORD:-%wEx}}"/>
<!-- 输出到控制台 -->
<appender name="CONSOLE">
<filter>
<level>info</level>
</filter>
<encoder>
<Pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}</Pattern>
<charset>UTF-8</charset>
</encoder>
</appender>
<!-- ConsoleAppender:把日志输出到控制台 -->
<appender name="STDOUT">
<encoder>
<layout>
<Pattern>
<![CDATA[%clr(%d{${LOG_DATEFORMAT_PATTERN:-yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}}){faint} [%X{tid}] %clr(${LOG_LEVEL_PATTERN:-%5p}) %clr(${PID:- }){magenta} %clr(---){faint} %clr([%15.15t]){faint} %clr(%-40.40logger{39}){cyan} %clr(:){faint} %m%n${LOG_EXCEPTION_CONVERSION_WORD:-%wEx}]]></Pattern>
</layout>
</encoder>
</appender>
<!-- 输出到文件 -->
<!-- 时间滚动输出 level为 DEBUG 日志 -->
<!-- <appender name="DEBUG_FILE">
<file>${logger.path}/log_debug.log</file>
<!–日志文件输出格式–>
<encoder>
<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
<charset>UTF-8</charset> <!– 设置字符集 –>
</encoder>
<!– 日志记录器的滚动策略,按日期,按大小记录 –>
<rollingPolicy>
<!– 日志归档 –>
<fileNamePattern>${logger.path}/debug/log-debug-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
<timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<maxFileSize>100MB</maxFileSize>
</timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<!–日志文件保留天数–>
<maxHistory>15</maxHistory>
</rollingPolicy>
<!– 此日志文件只记录debug级别的 –>
<filter>
<level>debug</level>
<onMatch>ACCEPT</onMatch>
<onMismatch>DENY</onMismatch>
</filter>
</appender> -->
<!-- 时间滚动输出 level为 INFO 日志 -->
<appender name="INFO_FILE">
<!-- 正在记录的日志文件的路径及文件名 -->
<file>${logger.path}/log_info.log</file>
<!--日志文件输出格式-->
<encoder>
<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
<charset>UTF-8</charset>
</encoder>
<!-- 日志记录器的滚动策略,按日期,按大小记录 -->
<rollingPolicy>
<!-- 每天日志归档路径以及格式 -->
<fileNamePattern>${logger.path}/info/log-info-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
<timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<maxFileSize>100MB</maxFileSize>
</timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<!--日志文件保留天数-->
<maxHistory>15</maxHistory>
</rollingPolicy>
<!-- 此日志文件只记录info级别的 -->
<filter>
<level>info</level>
<onMatch>ACCEPT</onMatch>
<onMismatch>DENY</onMismatch>
</filter>
</appender>
<!-- 时间滚动输出 level为 WARN 日志 -->
<!-- <appender name="WARN_FILE">
<!– 正在记录的日志文件的路径及文件名 –>
<file>${logger.path}/log_warn.log</file>
<!–日志文件输出格式–>
<encoder>
<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
<charset>UTF-8</charset> <!– 此处设置字符集 –>
</encoder>
<!– 日志记录器的滚动策略,按日期,按大小记录 –>
<rollingPolicy>
<fileNamePattern>${logger.path}/warn/log-warn-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
<timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<maxFileSize>100MB</maxFileSize>
</timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<!–日志文件保留天数–>
<maxHistory>15</maxHistory>
</rollingPolicy>
<!– 此日志文件只记录warn级别的 –>
<filter>
<level>warn</level>
<onMatch>ACCEPT</onMatch>
<onMismatch>DENY</onMismatch>
</filter>
</appender> -->
<!-- 时间滚动输出 level为 ERROR 日志 -->
<appender name="ERROR_FILE">
<!-- 正在记录的日志文件的路径及文件名 -->
<file>${logger.path}/log_error.log</file>
<!--日志文件输出格式-->
<encoder>
<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
<charset>UTF-8</charset> <!-- 此处设置字符集 -->
</encoder>
<!-- 日志记录器的滚动策略,按日期,按大小记录 -->
<rollingPolicy>
<fileNamePattern>${logger.path}/error/log-error-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
<timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<maxFileSize>100MB</maxFileSize>
</timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<!--日志文件保留天数-->
<maxHistory>15</maxHistory>
</rollingPolicy>
<!-- 此日志文件只记录ERROR级别的 -->
<filter>
<level>ERROR</level>
<onMatch>ACCEPT</onMatch>
<onMismatch>DENY</onMismatch>
</filter>
</appender>
<!--
root节点是必选节点,用来指定最基础的日志输出级别,只有一个level属性
level:用来设置打印级别,大小写无关:TRACE, DEBUG, INFO, WARN, ERROR, ALL 和 OFF,
不能设置为INHERITED或者同义词NULL。默认是DEBUG
可以包含零个或多个元素,标识这个appender将会添加到这个logger。
-->
<root level="info">
<appender-ref ref="CONSOLE"/>
<appender-ref ref="STDOUT"/>
<!--<appender-ref ref="DEBUG_FILE" />-->
<appender-ref ref="INFO_FILE"/>
<!--<appender-ref ref="WARN_FILE" />-->
<appender-ref ref="ERROR_FILE"/>
</root>

复制代码
注意:其他都是日志常规配置,主要是这部分

的配置。

进入 skywalking 官网下载 SkyWalking APM,主要是要用到 agent:

skywalking 官网下载地址:skywalking.apache.org/downloads/

解压下载的 apache-skywalking-apm-es7-8.0.1.tar.gz 包,目录结构如图:

我们只要其中的 agent 目录就行,agent 里的东西大概有这些:

把 agent 目录复制到一个妥善的目录下,一会儿需要配置 JVM 启动参数目录,当然作者直接放到了项目里:

在 idea 程序启动命令增加如下 JVM 启动参数:

-javaagent:(agent文件夹所在的目录)\agent\skywalking-agent.jar -Dskywalking.agent.service_name=(服务名)-service -Dskywalking.agent.instance_name=(服务名)-instance -Dskywalking.collector.backend_service=(安装SkyWalking机器的IP):9022
复制代码

因为 skywalking 是非侵入式埋点实现分布式链路跟踪和性能监控,所以一般采用 javaagent 的方式。

Javaagent 是什么(JVM 启动前静态 Instrument)?
Javaagent 是 java 命令的一个参数。参数 javaagent 可以用于指定一个 jar 包,并且对该 java 包有两个要求:

这个 jar 包的 MANIFEST.MF 文件必须指定 Premain-Class 项。
Premain-Class 指定的那个类必须实现 premain() 方法。

premain() 方法,从字面上理解,就是运行在 main() 函数之前的的类。当 Java 虚拟机启动时,在执行 main() 函数之前,jvm 会先运行 -javaagent 所指定 jar 包内 Premain-Class 这个类的 premain() 方法 。

我们前几篇文章中搭建了完整的项目,在这些项目中全部按照上边的配置一遍,启动看下效果:

网关服务:herring-gateway,zuul 统一网关微服务。
认证服务:herring-oauth2,oauth2 认证中心微服务。
会员服务:herring-member-service,微服务之一,接收到请求后会到认证中心验证。
订单服务:herring-orders-service,微服务之二,接收到请求后会到认证中心验证。
商品服务:herring-product-service,微服务之三,接收到请求后会到认证中心验证。

我们来测试一下,先请求下 token,然后再请求 /api/member/update:

POST http://localhost:8080/oauth2-service/oauth/token?grant_type=password&username=admin&password=123456&client_id=app-client&client_secret=client-secret-8888&scope=all
Accept: /
Cache-Control: no-cache
复制代码
得到返回结果 token:
{
“access_token”: “eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJhdWQiOlsiZ2F0ZXdheS1zZXJ2aWNlIl0sInVzZXJfbmFtZSI6ImFkbWluIiwiand0LWV4dCI6IkpXVCDmianlsZXkv6Hmga8iLCJzY29wZSI6WyJhbGwiXSwiZXhwIjoxNjEzOTcwMDk2LCJhdXRob3JpdGllcyI6WyJST0xFX0FETUlOIl0sImp0aSI6IjU4MDY5ODlhLWUyNDQtNGQyMy04YTU5LTBjODRiYzE0Yjk5OSIsImNsaWVudF9pZCI6ImFwcC1jbGllbnQifQ.EP4acam0tkJQ9kSGRGk_mQsfi1y4M_hhiBL0H931v60”,
“token_type”: “bearer”,
“refresh_token”: “eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJhdWQiOlsiZ2F0ZXdheS1zZXJ2aWNlIl0sInVzZXJfbmFtZSI6ImFkbWluIiwiand0LWV4dCI6IkpXVCDmianlsZXkv6Hmga8iLCJzY29wZSI6WyJhbGwiXSwiYXRpIjoiNTgwNjk4OWEtZTI0NC00ZDIzLThhNTktMGM4NGJjMTRiOTk5IiwiZXhwIjoxNjE0MDM0ODk2LCJhdXRob3JpdGllcyI6WyJST0xFX0FETUlOIl0sImp0aSI6IjQxZGM1ZDc1LTZmZDgtNDU3My04YmRjLWI4ZTMwNWEzMThmMyIsImNsaWVudF9pZCI6ImFwcC1jbGllbnQifQ.CGmGx_msqJBHxa95bBROY2SAO14RyeRklVPYrRxZ7pQ”,
“expires_in”: 7199,
“scope”: “all”,
“jwt-ext”: “JWT 扩展信息”,
“jti”: “5806989a-e244-4d23-8a59-0c84bc14b999”
}
复制代码
请求执行 /api/member/update

GET http://localhost:8080/member-service/api/member/update
Accept: /
Cache-Control: no-cache
Authorization: bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJhdWQiOlsiZ2F0ZXdheS1zZXJ2aWNlIl0sInVzZXJfbmFtZSI6ImFkbWluIiwiand0LWV4dCI6IkpXVCDmianlsZXkv6Hmga8iLCJzY29wZSI6WyJhbGwiXSwiZXhwIjoxNjEzOTcwMDk2LCJhdXRob3JpdGllcyI6WyJST0xFX0FETUlOIl0sImp0aSI6IjU4MDY5ODlhLWUyNDQtNGQyMy04YTU5LTBjODRiYzE0Yjk5OSIsImNsaWVudF9pZCI6ImFwcC1jbGllbnQifQ.EP4acam0tkJQ9kSGRGk_mQsfi1y4M_hhiBL0H931v60
复制代码
仪表盘结果展示:

拓扑图结果展示:

链路追踪结果展示:

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