全鏈路追蹤 & 性能監控工具 SkyWalking 實戰

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Skywalking介紹 Skywalking是一個國產的開源框架，2015年有吳晟個人開源，2017年加入Apache孵化器，國人開源的產品，主要開發人員來自於華為，2019年4月17日Apache董事會批准SkyWalking成為頂級項目，支持Java、.Net、NodeJs等探針，數據存儲支持 ...

Skywalking介紹

Skywalking是一個國產的開源框架，2015年有吳晟個人開源，2017年加入Apache孵化器，國人開源的產品，主要開發人員來自於華為，2019年4月17日Apache董事會批准SkyWalking成為頂級項目，支持Java、.Net、NodeJs等探針，數據存儲支持Mysql、Elasticsearch等，跟Pinpoint一樣採用位元組碼註入的方式實現代碼的無侵入，探針採集數據粒度粗，但性能表現優秀，且對雲原生支持，目前增長勢頭強勁，社區活躍

使用版本

當前使用版本信息為：apache-skywalking-apm-es7-8.7.0

數據存儲方式

Skywalking預設使用的是H2，本次實戰主要使用的ElasticSearch來存儲相對應的鏈路數據。Skywalking本身還支持mysql、tidb、influxdb、postgresql等數據存儲方式

Skywalking的安裝以及使用

安裝及運行（本次安裝主要是在windows）

下載對應的二進位軟體包（apache-skywalking-apm-es7-8.7.0.tar），並且解壓到指定的文件夾下麵
涉及到的主要目錄為：bin（存放對應的命令）、config（相關的配置文件）、agent（代理jar包）
進入bin目錄直接執行目錄下對應的startup.bat即可運行Skywalking，預設是運行在8080埠；啟動成功後即可在瀏覽器輸入地址即可訪問：127.0.0.1:8080。運行界面如圖所示：
首次訪問沒有上圖相關的圖示數據，因為還未對項目進行代理做數據採集

運行`SpringBoot`項目，並對其進行監控

運行其要進行監控的項目，增加代理參數，代理參數如下:

java -jar -javaagent:H:\apache-skywalking-apm-bin-es7\agent\skywalking-agent.jar -DSW_AGENT_NAME=demo -DSW_AGENT_COLLECTOR_BACKEND_SERVICES=127.0.0.1:11800

啟動完項目後，就可以在SkyWalking看到該項目對應的訪問數據以及對應的拓撲圖

採集數據持久化

Skywalking預設是通過H2對採集數據進行存取的，並且沒有做相對應的持久化，相關配置在config文件夾中application.xml文件中的121行：selector: ${SW_STORAGE:H2}。為了方便以及做持久化本實戰主要將數據存放在ElasticSearch中
修改數據存取方式為elasticsearch7，只需要將selector修改為對應的elasticsearch7即可：selector: ${SW_STORAGE:elasticsearch7}

配置elasticsearch：

nameSpace: ${SW_NAMESPACE:"elasticsearch"} //一定為要和elasticsearch中的cluster_name相對應
clusterNodes: ${SW_STORAGE_ES_CLUSTER_NODES:localhost:9200}

重啟SkyWalking之後，後期採集數據就存放在了ElasticSearch中了

註：在使用elasticsearch時需要註意其版本號，負責SkyWalking Collect將啟動失敗，本實戰其對應的版本為7.2.0

加入日誌採集

1、引入日誌採集相關的jar包：

<dependency>
    <groupId>org.apache.skywalking</groupId>
    <artifactId>apm-toolkit-trace</artifactId>
    <version>8.10.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.skywalking</groupId>
    <artifactId>apm-toolkit-logback-1.x</artifactId>
    <version>8.5.0</version>
</dependency>

2、在項目resource目錄下新建logback.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration scan="true" scanPeriod="10 seconds">
    <property name="logData" value="./logDatas" />
    <property name="appName" value="accessLog" />
    <statusListener class="ch.qos.logback.core.status.NopStatusListener" />
    <appender name="CONSOLE_OUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
            <pattern>%-15(%d{HH:mm:ss.SSS}) %msg%n</pattern>
        </layout>
    </appender>

    <appender name="LOG_DEMO" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <file>${logData}/logDataDemo.log</file>
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
            <!-- 指定生成日誌保存地址 -->
            <fileNamePattern>${logData}/%d{yyyy-MM-dd}/${appName}-info.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
            <maxFileSize>1MB</maxFileSize>
            <maxHistory>30</maxHistory>
        </rollingPolicy>

        <encoder>
            <pattern>
                %-15(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [info]) %msg%n
            </pattern>
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
    </appender>
    <appender name="msystem-log" class="org.apache.skywalking.apm.toolkit.log.logback.v1.x.log.GRPCLogClientAppender">
        <!-- 日誌輸出編碼 -->
        <encoder>
            <!--格式化輸出：%d表示日期，%thread表示線程名，%-5level：級別從左顯示5個字元寬度%msg：日誌消息，%n是換行符-->
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n
            </pattern>
        </encoder>
    </appender>

    <root level="info">
        <appender-ref ref="CONSOLE_OUT" />
    </root>
    <!--輸出到指定日誌文件-->
    <logger name="outToFile" level="INFO" additivity="false">
        <appender-ref ref="LOG_DEMO"/>
        <appender-ref ref="msystem-log"/>
    </logger>
</configuration>

3、重新啟動對應的SpringBoot項目，然後訪問對應的路徑即可收集到相關的數據

也可以在其追蹤數據中查看起對應的日誌

對某個介面/端點增加性能剖析，從而找出系統瓶頸

1、增加對應的端點對應進行性能剖析（故意對log/test2方法中sleep 4秒）

@GetMapping("/test2")
public Result<ArrayList<Map<String, Object>>> test2() throws InterruptedException {
    final ArrayList<Map<String, Object>> maps = new ArrayList<>();
    Thread.sleep(4000);
    maps.add(new HashMap<String,Object>() {{
        put("name","張三");
        put("age",12);
    }});
    maps.add(new HashMap<String,Object>() {{
        put("name","李四");
        put("age",32);
    }});
    return Result.success(maps);

}

2、訪問起對應的地址（http://127.0.0.1:8802/demo/log/test2?name=1&age=12&sex=1），在收集期間，儘量多訪問幾次，訪問次數少有可能無法採集到

3、查看相應的分析報告，從而找出具體瓶頸

點擊分析就會出現如下圖所示信息

通過分析可以看出耗時的主要控制器和方法，以及對應的行號

全鏈路慄子

1、上述實例中並未涉及到對應的資料庫和redis以及其他的服務交互，所以在拓撲圖中看到的數據是非常單一的

2、如果在應用中有資料庫、redis以及其他服務的調用在起拓撲圖中會清晰的看到具體的調用關係，實例如下圖：

3、當其中一個服務不可用時，其拓撲圖會標識某個業務為不健康的（紅色），下圖是因為手動關閉了redis的服務

4、介面請求異常會在相對應的追蹤頁面看到紅色標註的信息，通過點擊查看日誌可以看到報錯信息

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