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SpringBoot+MDC实现链路调用日志的方法

2022-12-20 11:32:59 作者：Fairy要carry

MDC是 log4j 、logback及log4j2 提供的一种方便在多线程条件下记录日志的功能，这篇文章主要介绍了SpringBoot+MDC实现链路调用日志,需要的朋友可以参考下

1.首先介绍什么是MDC

MDC（Mapped Diagnostic Context，映射调试上下文）是 log4j 、logback及log4j2 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 中包含的内容可以被同一线程中执行的代码所访问。当前线程的子线程会继承其父线程中的 MDC 的内容。当需要记录日志时，只需要从 MDC 中获取所需的信息即可。MDC 的内容则由程序在适当的时候保存进去。对于一个 Web 应用来说，通常是在请求被处理的最开始保存这些数据

1.1MDC作用

MDC 全称是 Mapped Diagnostic Context，可以粗略的理解成是一个线程安全的存放诊断日志的容器。
一般是结合log4j一起使用，为我们的日志根据线程链路加一个表示traceId,在微服务盛行的当下，链路跟踪是个难题，而借助 MDC 去埋点，巧妙实现链路跟踪应该不是问题

2.MDC结合logback的使用demo

1.logback.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration debug="false">
    <!--日志存储路径-->
    <property name="log" value="D://Xiangmu//TrackMeta//src//main//resources//log" />
    <!-- 控制台输出 -->
    <appender name="console" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            <!--输出格式化-->
            <pattern>[%X{TRACE_ID}]  %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
        </encoder>
    </appender>
    <!-- 按天生成日志文件 -->
    <appender name="file" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <!--日志文件名-->
            <FileNamePattern>${log}/%d{yyyy-MM-dd}.log</FileNamePattern>
            <!--保留天数-->
            <MaxHistory>30</MaxHistory>
        </rollingPolicy>
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            <pattern>[%X{TRACE_ID}]  %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
        </encoder>
        <!--日志文件最大的大小-->
        <triggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeBasedTriggeringPolicy">
            <MaxFileSize>10MB</MaxFileSize>
        </triggeringPolicy>
    </appender>

    <!-- 日志输出级别 -->
    <root level="INFO">
        <appender-ref ref="console" />
        <appender-ref ref="file" />
    </root>
</configuration>

2.所需依赖

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>slf4j-api</artifactId>
        <version>1.7.7</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>ch.qos.logback</groupId>
        <artifactId>logback-core</artifactId>
        <version>1.2.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>ch.qos.logback</groupId>
        <artifactId>logback-access</artifactId>
        <version>1.2.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>ch.qos.logback</groupId>
        <artifactId>logback-classic</artifactId>
        <version>1.2.3</version>
    </dependency>
</dependencies>

3.yml
这里需要注意Swagger2和SpringBoot2的依赖问题有版本冲突，需要指定匹配策略

server:
  port: 8826
logging:
  config: classpath:logback-spring.xml
spring:
  mvc:
    pathmatch:
      matching-strategy: ant_path_matcher  # 解决SpringBoot 和Swagger2版本冲突

4.自定义的日志拦截器
根据用户请求进行前置拦截，判断用户的请求头中是否含有TRACE_ID，如果有的话进行（当然不可能有），没有的话我们进行设置并且赋值（用UUID生成一个唯一序列放到TRACE_ID中），然后放到MDC中

后置处理器中，我们从MDC移除TRACE_ID

package com.wyh.trackmeta.interceptor;

import org.slf4j.MDC;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.util.UUID;

//自定义日志拦截器：每一次链路，线程维度，添加最终的链路ID ：Trace_ID
public class LogInterceptor implements HandlerInterceptor {

    private static final String TRACE_ID = "TRACE_ID";

    /**
     * 1.前置拦截器
     * @param request
     * @param response
     * @param handler
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        String tid = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
        //1.这里我们是让客户端传入链路ID，然后进行前置拦截捕获
        if(!StringUtils.isEmpty(request.getHeader("TRACE_ID"))){
            tid=request.getHeader("TRACE_ID");
        }
        //2.利用MDC将请求的上下文信息存储到当前线程的上下文映射中
        MDC.put(TRACE_ID,tid);
        return true;
    }


    /**
     * 2.后置处理器
     * @param request
     * @param response
     * @param handler
     * @param ex
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        MDC.remove(TRACE_ID);
    }
}

注册拦截器

package com.wyh.trackmeta.interceptor;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

@Configuration
public class WebConfigurerAdapter implements WebMvcConfigurer {

    //1.注册日志拦截器
    @Bean
    public LogInterceptor logInterceptor() {
        return new LogInterceptor();
    }

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(logInterceptor());
    }
}

4.多线程下MDC工具类

1.定义方法，将父线程向线程池提交任务的时候，将自身MDC中的数据复制给子线程——>存放上下文判断是否为null，不为空就将数据context放到MDC中，然后设置TraceID——>然后执行任务

总的来说就是对任务进行了一次封装

package com.wyh.trackmeta.config;

import org.slf4j.MDC;

import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.Callable;
 
/**
 * @Author: JCccc
 * @Date: 2022-5-30 11:14
 * @Description:
 */
public final class ThreadMdcUtil {
    private static final String TRACE_ID = "TRACE_ID";
 
    // 获取唯一性标识
    public static String generateTraceId() {
        return UUID.randomUUID().toString();
    }
 
    public static void setTraceIdIfAbsent() {
        if (MDC.get(TRACE_ID) == null) {
            MDC.put(TRACE_ID, generateTraceId());
        }
    }
 
    /**
     * 用于父线程向线程池中提交任务时，将自身MDC中的数据复制给子线程
     *
     * @param callable
     * @param context
     * @param <T>
     * @return
     */
    public static <T> Callable<T> wrap(final Callable<T> callable, final Map<String, String> context) {
        return new Callable<T>() {
            @Override
            public T call() throws Exception {
                if (context == null) {
                    MDC.clear();
                } else {
                    MDC.setContextMap(context);
                }
                setTraceIdIfAbsent();
                try {
                    return callable.call();
                } finally {
                    MDC.clear();
                }
            }
        };
    }
 
    /**
     * 用于父线程向线程池中提交任务时，将自身MDC中的数据复制给子线程
     *
     * @param runnable
     * @param context
     * @return
     */
    public static Runnable wrap(final Runnable runnable, final Map<String, String> context) {
        return () -> {
            if (context == null) {
                MDC.clear();
            } else {
                MDC.setContextMap(context);
            }
            setTraceIdIfAbsent();
            try {
                runnable.run();
            } finally {
                MDC.clear();
            }
        };
    }
}

5.自定义线程池

**为什么要自定义线程池呢？**因为子线程在打印日志的过程会造成traceId丢失，解决方式就是重写线程池

package com.wyh.trackmeta.config;

import org.slf4j.MDC;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.Future;
 
/**
 * @Author: Fairy
 * @Description:
 */
public class MyThreadPoolTaskExecutor  extends ThreadPoolTaskExecutor  {
    public MyThreadPoolTaskExecutor() {
        super();
    }
    
    @Override
    public void execute(Runnable task) {
        super.execute(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));
    }

 
    @Override
    public <T> Future<T> submit(Callable<T> task) {
        return super.submit(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));
    }
 
    @Override
    public Future<?> submit(Runnable task) {
        return super.submit(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));
    }
}

6.线程池配置类

package com.wyh.trackmeta.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;

import java.util.concurrent.Executor;

@Configuration
@EnableAsync
public class ThreadPoolConfig {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread();
    }

    /**
     * 声明一个线程池
     * @return
     */
    @Bean("MyExecutor")
    public Executor asyncExecutor() {
        MyThreadPoolTaskExecutor executor = new MyThreadPoolTaskExecutor();
        //核心线程数5：线程池创建时候初始化的线程数
        executor.setCorePoolSize(5);
        //最大线程数5：线程池最大的线程数，只有在缓冲队列满了之后才会申请超过核心线程数的线程
        executor.setMaxPoolSize(10);
        //缓冲队列500：用来缓冲执行任务的队列
        executor.setQueueCapacity(500);
        //允许线程的空闲时间60秒：当超过了核心线程出之外的线程在空闲时间到达之后会被销毁
        executor.setKeepAliveSeconds(60);
        //线程池名的前缀：设置好了之后可以方便我们定位处理任务所在的线程池
        executor.setThreadNamePrefix("asyncJCccc");
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

7.测试接口

package com.wyh.trackmeta.controller;

import com.wyh.trackmeta.service.UserServiceImpl;
import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import lombok.SneakyThrows;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@Api(tags = "链路日志测试")
@RestController
@Slf4j
public class TestController {

    @Autowired
    private UserServiceImpl userService;

    @SneakyThrows
    @ApiOperation("日志测试Test接口")
    @RequestMapping("doTest")
    public String doTest(@RequestParam("name")String name){
       log.info("入参 name={}",name);
       testTrace();
       userService.insertUser();
       log.info("调用结束 name={}",name);
       return "Hello,"+name;
    }

    /**
     * 2.日志方法
     */
    private void testTrace(){
        log.info("这是一行info日志");
        log.info("这是一行error日志");
        testTrace2();
    }

    private void testTrace2() {
        log.info("这也是一行日志");
    }

}

8.异步的业务类

在执行的任务方法上标注注解@Async（“线程池”）

package com.wyh.trackmeta.service;

import lombok.SneakyThrows;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;

import static java.lang.Thread.sleep;

@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl {
    @SneakyThrows
    @Async("MyExecutor")
    public void insertUser() throws InterruptedException {
        sleep(2000);
        log.info("正在插入数据...");
    }

}

到此这篇关于SpringBoot+MDC实现链路调用日志的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot MDC链路调用日志内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！