呼叫鏈系列一：解讀UAVStack中的呼叫鏈技術
一週一更，UAVStack又來例行推新啦~~~在上週的推送中，我們介紹了呼叫鏈技術中的日誌聚合、分散式跟蹤及二者的關聯運用，相信大家已經對呼叫鏈有了基本瞭解。本週，我們將繼續介紹呼叫鏈的模型設計與模型時序圖，小夥伴們上車啦
在分散式線上服務中，一個請求需要經過多個系統中的多個模組，可能需要多達上百臺機器的協作才能完成單次請求。在這種場景下，單靠人力已經無法掌握整個請求中各個階段的效能開銷，更無法快速定位系統中的效能瓶頸。發生故障時，通常需要多個團隊合作，檢視大量日誌才能確定問題。
舉個栗子
作為一個在職場摸爬滾打很多年的資深工程師，程式猿小亮面對的系統設計可能是這個樣子的：
藉助良好的系統設計和編碼規範，對於一般有問題的請求處理，小亮能夠憑藉對多個系統的瞭解，在翻閱大量日誌檔案（前提是日誌輸出也是規範的）後定位到問題。隨著使用者數量的增加，系統複雜度也越來越高，小亮的大部分時間都花費在團隊溝通工作上了。
這時，小亮可能會想，如果有一個工具能夠把每次請求經過的系統都記錄下來，並把每個節點的消耗時間和處理類等資訊也抓取出來，那這個世界該多麼美好啊。
一個偶然的機會，小亮瞭解到了UAVStack中的呼叫鏈功能，能夠在對業務程式碼沒有任何侵入的前提下輕鬆解決他的難題。下面就讓我們一起開啟神奇的呼叫鏈探索之旅吧。
UAVStack呼叫鏈技術棧支援
效果展示
輕型呼叫鏈展示詳情：
重呼叫鏈開啟以後請求報文體抓取檢視：
具體實現
UAVStack呼叫鏈實現分為模型設計、服務端資訊收集（輕/重）、方法級資訊收集（輕/重）、客戶端資訊收集（輕/重）、呼叫鏈協議設計（輕/重）、呼叫鏈上下文傳遞、呼叫資訊記錄及傳遞、呼叫資料統計處理等。由於篇幅限制，本期暫時只分享其中的模型設計及實現呼叫鏈模型時序圖。
在參考現有經驗並結合具體業務場景需求的基礎上，我們抽象出了如下呼叫鏈模型：
呼叫鏈元資料：
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SpanEndpointType：呼叫型別（Root(“E”),Service(“S”), Client(“C”), Method(“M”)）。
☆ Root指本條呼叫鏈中的第一個節點，即一條呼叫鏈的開始位置，可以是一個服務請求，一次httpclient呼叫等；
☆ Service指當前呼叫鏈中非第一個節點且是系統對外提供的服務，如使用者登入服務；
☆ Client指當前呼叫鏈中非第一個節點且是當前系統與外部溝通的一種途徑，如httpclient、mongoclient等；
☆ Method值當前呼叫鏈中非第一個節點且是系統中的一個函式，如日誌數出函式等。
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traceId：呼叫鏈唯一識別符號。
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spanId：一條呼叫鏈中當前節點的呼叫順序（與SpanEndpointType 結合唯一）；spanId採用分層設計，形如1.2.1，既能表示呼叫順序同時又能反應所才呼叫鏈層級。
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parentId：一條呼叫鏈中當前節點的父呼叫節點。
呼叫鏈繪製規則：
- 呼叫者（服務、web）最初呼叫（無父呼叫）記為開始節點E，並生成唯一呼叫鏈ID，traceID；
- 系統內應用元件呼叫（如httpclient，方法呼叫等），spanId末尾數字加1（若為第一個則末尾加.1）；
- 系統間呼叫（如A服務呼叫B服務），A服務與B服務span資訊只有SpanEndpointType不同（分別對應span的兩個端）。
舉個栗子
使用者小明想通過網路獲取一些知識，通過網路，他進入了系統O。服務O中部署了服務A和B，A服務使用httpclient與B通訊，B服務先會與Redis互動然後和SQL/">MySQL互動，最後系統O將小明感興趣的內容返回給小明。
在完成此次請求的過程中，UAVStack抽象出如下呼叫鏈模型：
- 小明（下圖中的呼叫方）通過門戶訪問了A服務，此時呼叫鏈生成唯一traceId並將當前節點的SpanEndpointType置為N（第一個節點的意思），spanId置為1（當前呼叫層中的第一個節點），parentId置為E（沒有父節點的意思）；
- A服務通過httpclient向B服務發起一次http請求，此時呼叫鏈元資料如下traceId（沿用父節點id）;1.1（spanId末尾加.1,因為為第一次呼叫）;1（parentId父節點的spanId）;C（呼叫型別記錄為C客戶端呼叫）；
- B服務接收到來自於A服務通過httpclient的呼叫，此時呼叫鏈元資料如下traceId（沿用初始呼叫時id）;1.1（spanId沿用傳遞過來的spanId）;1（parentId沿用傳遞過來的parentId）;S（呼叫型別記錄為S服務端處理請求）；
- B服務先查詢Redis，此時呼叫鏈元資料如下traceId（沿用初始呼叫時id）;1.1.1（spanId末尾加.1,因為為第一次呼叫）;1.1（parentId父節點的spanId）;C（呼叫型別記錄為C客戶端呼叫）；
- B服務又發起對MySQL的查詢，此時呼叫鏈元資料如下traceId（沿用初始呼叫時id）;1.1.2（spanId末尾數字加1，因為為非第一次呼叫）;1.1（parentId父節點的spanId）;C（呼叫型別記錄為C客戶端呼叫）；
- 處理結束，呼叫鏈記錄下了整個過程中的呼叫資訊。
- UAVServer ：中介軟體增強框架，提供在中介軟體的不同生命週期進行劫持的能力，即中介軟體劫持技術，如tomcat webcontainer啟動開始時刻等；
- JEEServiceRunGlobalFilterHandler ：藉助中介軟體劫持技術延伸出的全域性filter，能夠攔截所有經過中介軟體（tomcat等）的請求；
- ServiceSpanInvokeChainHandler ：呼叫鏈中專注處理歸為Service型別節點的handler； ClientSpanInvokeChainHandler：呼叫鏈中專注處理歸為Client型別節點的handler；
- XXAdapter ：泛指呼叫鏈中所有的adapter，提供在handler（分為Service、Client、Method三種handler，圖中省略了Method型別）執行動作before和after時刻操作資料的能力。
如此，在對使用者程式碼無任何”侵入”的前提下便完成了呼叫鏈的生成，生成過程大致如下：
- 在JEEServiceRunGlobalFilterHandler的doRepuest中包裝解析請求；
- xxAdapter中的before對資料進行適配；
- xxHandler處理對應範圍內（Service、Client和Method）內請求資料；
- xxAdapter中的after對資料進行整理或記錄；
- 在JEEServiceRunGlobalFilterHandler的doResponse中返回處理過後請求。
本文的主要目的是讓大家初步瞭解一條呼叫鏈繪製的大致生命週期，具體實現將在下期分享中詳細介紹，歡迎大家繼續關注碼完程式碼還要辛苦碼字的技術小哥哥~~~
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