spring-cloud-sleuth/zipkin

Spring Cloud Sleuth

一般的，一个分布式服务跟踪系统，主要有三部分：数据收集、数据存储和数据展示。根据系统大小不同，每一部分的结构又有一定变化。譬如，对于大规模分布式系统，数据存储可分为实时数据和全量数据两部分，实时数据用于故障排查（troubleshooting），全量数据用于系统优化；数据收集除了支持平台无关和开发语言无关系统的数据收集，还包括异步数据收集（需要跟踪队列中的消息，保证调用的连贯性），以及确保更小的侵入性；数据展示又涉及到数据挖掘和分析。虽然每一部分都可能变得很复杂，但基本原理都类似。

服务追踪的追踪单元是从客户发起请求（request）抵达被追踪系统的边界开始，到被追踪系统向客户返回响应（response）为止的过程，称为一个“trace”。每个 trace 中会调用若干个服务，为了记录调用了哪些服务，以及每次调用的消耗时间等信息，在每次调用服务时，埋入一个调用记录，称为一个“span”。这样，若干个有序的 span 就组成了一个 trace。在系统向外界提供服务的过程中，会不断地有请求和响应发生，也就会不断生成 trace，把这些带有span 的 trace 记录下来，就可以描绘出一幅系统的服务拓扑图。附带上 span 中的响应时间，以及请求成功与否等信息，就可以在发生问题的时候，找到异常的服务；根据历史数据，还可以从系统整体层面分析出哪里性能差，定位性能优化的目标。

Spring Cloud Sleuth为服务之间调用提供链路追踪。通过Sleuth可以很清楚的了解到一个服务请求经过了哪些服务，每个服务处理花费了多长。从而让我们可以很方便的理清各微服务间的调用关系。此外Sleuth可以帮助我们：

• 耗时分析: 通过Sleuth可以很方便的了解到每个采样请求的耗时，从而分析出哪些服务调用比较耗时;
• 可视化错误: 对于程序未捕捉的异常，可以通过集成Zipkin服务界面上看到;
• 链路优化: 对于调用比较频繁的服务，可以针对这些服务实施一些优化措施。

spring cloud sleuth可以结合zipkin，将信息发送到zipkin，利用zipkin的存储来存储信息，利用zipkin ui来展示数据。

这是Spring Cloud Sleuth的概念图：

ZipKin

Zipkin 是一个开放源代码分布式的跟踪系统，由Twitter公司开源，它致力于收集服务的定时数据，以解决微服务架构中的延迟问题，包括数据的收集、存储、查找和展现。

每个服务向zipkin报告计时数据，zipkin会根据调用关系通过Zipkin UI生成依赖关系图，显示了多少跟踪请求通过每个服务，该系统让开发者可通过一个 Web 前端轻松的收集和分析数据，例如用户每次请求服务的处理时间等，可方便的监测系统中存在的瓶颈。

Zipkin提供了可插拔数据存储方式：In-Memory、MySql、Cassandra以及Elasticsearch。接下来的测试为方便直接采用In-Memory方式进行存储，生产推荐Elasticsearch。

一、新建spring-cloud-zipkin服务工程，添加对应spring依赖   

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>lf.liyouyou</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-zipkin</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>spring-cloud-zipkin</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud.version>Hoxton.SR8</spring-cloud.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <!-- <dependency>
              <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
              <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
          </dependency>-->

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
             <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
             <exclusions>
                 <exclusion>
                     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                     <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
                 </exclusion>
             </exclusions>
         </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/io.zipkin.java/zipkin-server -->
        <dependency>
            <groupId>io.zipkin.java</groupId>
            <artifactId>zipkin-server</artifactId>
            <version>2.12.3</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-boot-starter-tomcat -->


        <dependency>
            <groupId>io.zipkin.java</groupId>
            <artifactId>zipkin-autoconfigure-ui</artifactId>
            <version>2.12.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

添加启动类配置

package lf.liyouyou;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import zipkin2.server.internal.EnableZipkinServer;
@EnableZipkinServer
@SpringBootApplication
public class SpringCloudZipkinApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringCloudZipkinApplication.class, args);
    }

}

properties

spring.application.name=spring-cloud-zipkin
server.port=9007
management.metrics.web.server.auto-time-requests=false

启动：

 监控面板：访问http://localhost:9007/zipkin/

这里需要注意，如果spring-boot版本过高，比如2.2.X时，启动时就会出现 java.lang.NoClassDefFoundError：zipkin2 / internal / Buffer $ Writer

这是因为 Zipkin 的服务端，在使用 Spring Boot 2.x 版本后，官方就不推荐自行定制编译了，反而是直接提供了编译好的 jar 包来给我们使用；

所以官方提供了一键脚本：
curl -sSL https://zipkin.io/quickstart.sh | bash -s
java -jar zipkin.jar
如果用 Docker 的话，直接 docker run -d -p 9007:9007 openzipkin/zipkin

二、为其他服务添加sleuth

为spring-cloud-gateway 和spring-cloud-config、spring-cloud-config-client 添加链路追踪功能

pom.xml功能中新增

      <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
        </dependency>

properties新增配置：

spring.zipkin.base-url=http://localhost:9007
sleuth.sampler.percentage= 1.0

或/yml

spring:
  zipkin:
    base-url: http://localhost:9007
    sleuth:
      sampler:
        percentage: 1.0

全部启动：

 访问：

 

 查看zipkin面板：

 

 再次访问：发现请求耗时比第一次快很多，这是因为第一次请求需要消耗很多资源去生成对象、建立请求等操作，第二次就快很多了，这就是为什么生产服务需要平滑启动，提前预热服务

再次访问：

 点击gateway-service X3....进入：

 点击gateway-service查看：所有信息展示很详细：