Springboot + MDC + traceId日志中打印唯一traceId
业余草
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2021-10-24 14:13
在微服务领域，一个请求可能会经过多个服务的处理，最终响应给用户。
在各服务之间存在层层调用，如果其中某个环节出了问题，最终追踪起来就非常的麻烦。因此，贯穿整个调用链路的链路追踪中间件应用而生。但是也有一些公司没有采用这些中间件，而是自己制定了一套规则。
本文通过 Springboot + MDC + traceId 实现日志中打印唯一 traceId 的功能，希望能给大家带来新思路。
先看一张图：
有同学问：日志中[]中类似uuid的这个traceId是怎么实现的，这边文章就介绍下如何在springboot工程下用MDC实现日志文件中打印traceId。
为什么需要这个 traceId
我们在定位问题的时候需要去日志中查找对应的位置，当我们一个接口的请求同用唯一的一个traceId，那我们只需要知道这个 traceId，使用 grep ‘traceId’ xxx.log 语句就能准确的定位到目标日志。在这边文章会介绍如何去设置这个 traceId，而后如何在接口返回这个 traceId。
#接口返回：
{
"code": "0",
"dealStatus": "1",
"TRACE_ID": "a10e6e8d-9953-4de9-b145-32eee6aa5562"
}
#查询日志
grep 'a10e6e8d-9953-4de9-b145-32eee6aa5562' xxxx.log
通过 MDC 设置 traceId
笔者目前遇到的项目，可以有三种情况去设置 traceId。先简单的介绍 MDC。
#MDC定义
Mapped Diagnostic Context，即：映射诊断环境。
MDC是 log4j 和 logback 提供的一种方便在多线程条件下记录日志的功能。
MDC 可以看成是一个与当前线程绑定的哈希表，可以往其中添加键值对。
#MDC的使用方法
向MDC中设置值：MDC.put(key, value);
从MDC中取值：MDC.get(key);
将MDC中内容打印到日志中：%X{key}
使用 filter 过滤器设置 traceId
新建一个过滤器，实现 Filter，重写 init，doFilter，destroy 方法，设置 traceId 放在 doFilter 中，在 destroy 中调用 MDC.clear() 方法。
@Slf4j
@WebFilter(filterName = "traceIdFilter",urlPatterns = "/*")
public class traceIdFilter implements Filter {
/**
* 日志跟踪标识
*/
private static final String TRACE_ID = "TRACE_ID";
@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
}
@Override
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
throws IOException, ServletException {
MDC.put(TRACE_ID, UUID.randomUUID().toString());
filterChain.doFilter(request, servletResponse);
}
@Override
public void destroy() {
MDC.clear();
}
}
使用JWT token过滤器的项目
springboot项目经常使用spring security+jwt来做权限限制，在这种情况下，我们通过新建filter过滤器来设置traceId，那么在验证token这部分的日志就不会带上traceId，因此我们需要把代码放在 jwtFilter 中，如图：
/**
* token过滤器 验证token有效性
*/
@Component
public class JwtAuthenticationTokenFilter extends OncePerRequestFilter {
@Autowired
private TokenService tokenService;
/**
* 日志跟踪标识
*/
private static final String TRACE_ID = "TRACE_ID";
@Override
protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain chain)
throws ServletException, IOException {
MDC.put(TRACE_ID, UUID.randomUUID().toString());
LoginUser loginUser = tokenService.getLoginUser(request);
if (StringUtils.isNotNull(loginUser) && StringUtils.isNull(SecurityUtils.getAuthentication())) {
tokenService.verifyToken(loginUser);
UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken = new UsernamePasswordAuthenticationToken(loginUser, null, loginUser.getAuthorities());
authenticationToken.setDetails(new WebAuthenticationDetailsSource().buildDetails(request));
SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authenticationToken);
}
chain.doFilter(request, response);
}
@Override
public void destroy() {
MDC.clear();
}
}
使用Interceptor拦截器设置traceId
定义一个拦截器，重写preHandle方法，在方法中通过MDC设置traceId
/**
* MDC设置traceId拦截器
*/
@Component
public abstract class TraceIdInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {
private static final String UNIQUE_ID = "TRACE_ID";
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {
MDC.put(UNIQUE_ID, UUID.randomUUID().toString());
return true;
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable Exception ex) throws Exception {
MDC.clear();
}
}
logback.xml中配置traceId
与之前的相比只是添加了[%X{TRACE_ID}]， [%X{***}]是一个模板，中间属性名是我们使用MDC put进去的。
<property name="log.pattern" value="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{20} - [%method,%line] - %msg%n" />
<property name="log.pattern" value="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{20} - [%method,%line] - [%X{TRACE_ID}] - %msg%n" />
补充异步方法带入上下文的traceId
异步方法会开启一个新线程，我们想要是异步方法和主线程共用同一个traceId，首先先新建一个任务适配器MdcTaskDecorator，如图：
public class MdcTaskDecorator implements TaskDecorator
/**
* 使异步线程池获得主线程的上下文
* @param runnable
* @return
*/
@Override
public Runnable decorate(Runnable runnable) {
Map map = MDC.getCopyOfContextMap();
return () -> {
try{
MDC.setContextMap(map);
runnable.run();
} finally {
MDC.clear();
}
};
}
}
然后，在线程池配置中增加 executor.setTaskDecorator(new MdcTaskDecorator()) 的设置
/**
* 线程池配置
**/
@EnableAsync
@Configuration
public class ThreadPoolConfig {
private int corePoolSize = 50;
private int maxPoolSize = 200;
private int queueCapacity = 1000;
private int keepAliveSeconds = 300;
@Bean(name = "threadPoolTaskExecutor")
public ThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveSeconds);
executor.setTaskDecorator(new MdcTaskDecorator());
// 线程池对拒绝任务(无线程可用)的处理策略
executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
return executor;
}
}
最后，在业务代码上使用@Async开启异步方法即可
@Async("threadPoolTaskExecutor")
void testSyncMethod();
在接口放回中，增加traceId返回
在项目中，接口返回都使用了一个叫AjaxResult自定义类来包装，所以只需要把这个类的构造器中增加traceId返回即可，相对简单。
/**
* 日志跟踪标识
*/
private static final String TRACE_ID = "TRACE_ID";
/**
* 初始化一个新创建的 AjaxResult 对象，使其表示一个空消息。
*/
public AjaxResult() {
super.put(TRACE_ID, MDC.get(TRACE_ID));
}
/**
* 初始化一个新创建的 AjaxResult 对象
*
* @param code 状态码
* @param msg 返回内容
*/
public AjaxResult(int code, String msg) {
super.put(CODE_TAG, code);
super.put(MSG_TAG, msg);
super.put(TRACE_ID, MDC.get(TRACE_ID));
}
/**
* 初始化一个新创建的 AjaxResult 对象
*
* @param code 状态码
* @param msg 返回内容
* @param data 数据对象
*/
public AjaxResult(int code, String msg, Object data) {
super.put(CODE_TAG, code);
super.put(MSG_TAG, msg);
super.put(TRACE_ID, MDC.get(TRACE_ID));
if (StringUtils.isNotNull(data)) {
super.put(DATA_TAG, data);
}
}
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