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程序員的成長之路

互聯(lián)網(wǎng)/程序員/技術(shù)/資料共享?

閱讀本文大概需要 5.5?分鐘。

作者：何甜甜在嗎

來源：juejin.cn/post/6844904101483020295

# 寫在前面

通過本文將了解到什么是MDC、MDC應(yīng)用中存在的問題、如何解決存在的問題

MDC介紹

# 簡介：

MDC（Mapped Diagnostic Context，映射調(diào)試上下文）是 log4j 、logback及l(fā)og4j2 提供的一種方便在多線程條件下記錄日志的功能。MDC 可以看成是一個與當(dāng)前線程綁定的哈希表，可以往其中添加鍵值對。

MDC 中包含的內(nèi)容可以被同一線程中執(zhí)行的代碼所訪問。當(dāng)前線程的子線程會繼承其父線程中的 MDC 的內(nèi)容。當(dāng)需要記錄日志時，只需要從 MDC 中獲取所需的信息即可。MDC 的內(nèi)容則由程序在適當(dāng)?shù)臅r候保存進去。對于一個 Web 應(yīng)用來說，通常是在請求被處理的最開始保存這些數(shù)據(jù)

# API說明：

clear() => 移除所有MDC
get (String key) => 獲取當(dāng)前線程MDC中指定key的值
getContext() => 獲取當(dāng)前線程MDC的MDC
put(String key, Object o) => 往當(dāng)前線程的MDC中存入指定的鍵值對
remove(String key) => 刪除當(dāng)前線程MDC中指定的鍵值對

# 優(yōu)點：

代碼簡潔，日志風(fēng)格統(tǒng)一，不需要在log打印中手動拼寫traceId，即LOGGER.info("traceId:{} ", traceId)

# MDC使用

1.添加攔截器

public class LogInterceptor implements HandlerInterceptor {    @Override    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {        //如果有上層調(diào)用就用上層的ID        String traceId = request.getHeader(Constants.TRACE_ID);        if (traceId == null) {            traceId = TraceIdUtil.getTraceId();        }
        MDC.put(Constants.TRACE_ID, traceId);        return true;    }
    @Override    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView)            throws Exception {    }
    @Override    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)            throws Exception {        //調(diào)用結(jié)束后刪除        MDC.remove(Constants.TRACE_ID);    }}

2.修改日志格式

"pattern">[TRACEID:%X{traceId}] %d{HH:mm:ss.SSS} %-5level %class{-1}.%M()/%L - %msg%xEx%n</property>

重點是%X{traceId}，traceId和MDC中的鍵名稱一致

簡單使用就這么容易，但是在有些情況下traceId將獲取不到

# MDC 存在的問題

子線程中打印日志丟失traceId
HTTP調(diào)用丟失traceId

......丟失traceId的情況，來一個再解決一個，絕不提前優(yōu)化

# 解決MDC存在的問題

子線程日志打印丟失traceId

子線程在打印日志的過程中traceId將丟失，解決方式為重寫線程池，對于直接new創(chuàng)建線程的情況不考略【實際應(yīng)用中應(yīng)該避免這種用法】，重寫線程池?zé)o非是對任務(wù)進行一次封裝

線程池封裝類：ThreadPoolExecutorMdcWrapper.java

public class ThreadPoolExecutorMdcWrapper extends ThreadPoolExecutor {    public ThreadPoolExecutorMdcWrapper(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit,                                        BlockingQueue workQueue) {        super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue);????}    public ThreadPoolExecutorMdcWrapper(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit,                                        BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory) {        super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory);????}    public ThreadPoolExecutorMdcWrapper(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit,                                        BlockingQueue workQueue, RejectedExecutionHandler handler) {        super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, handler);    }    public ThreadPoolExecutorMdcWrapper(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit,                                        BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory,                                        RejectedExecutionHandler handler) {        super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory, handler);    }    @Override    public void execute(Runnable task) {        super.execute(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));    }    @Override    public  Future submit(Runnable task, T result) {        return super.submit(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()), result);    }    @Override    public  Future submit(Callable task) {        return super.submit(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));    }    @Override    public Future submit(Runnable task) {        return super.submit(ThreadMdcUtil.wrap(task, MDC.getCopyOfContextMap()));    }}

說明：

繼承ThreadPoolExecutor類，重新執(zhí)行任務(wù)的方法
通過ThreadMdcUtil對任務(wù)進行一次包裝

線程traceId封裝工具類：ThreadMdcUtil.java

public class ThreadMdcUtil {    public static void setTraceIdIfAbsent() {        if (MDC.get(Constants.TRACE_ID) == null) {            MDC.put(Constants.TRACE_ID, TraceIdUtil.getTraceId());        }????}
    public static  Callable wrap(final Callable callable, final Map context) {        return () -> {            if (context == null) {                MDC.clear();            } else {                MDC.setContextMap(context);            }            setTraceIdIfAbsent();            try {                return callable.call();            } finally {                MDC.clear();            }        };????}
    public static Runnable wrap(final Runnable runnable, final Map context) {        return () -> {            if (context == null) {                MDC.clear();            } else {                MDC.setContextMap(context);            }            setTraceIdIfAbsent();            try {                runnable.run();            } finally {                MDC.clear();            }        };    }}

說明【以封裝Runnable為例】：

判斷當(dāng)前線程對應(yīng)MDC的Map是否存在，存在則設(shè)置
設(shè)置MDC中的traceId值，不存在則新生成，針對不是子線程的情況，如果是子線程，MDC中traceId不為null
執(zhí)行run方法

代碼等同于以下寫法，會更直觀

public static Runnable wrap(final Runnable runnable, final Map context) {        return new Runnable() {            @Override            public void run() {                if (context == null) {                    MDC.clear();                } else {                    MDC.setContextMap(context);                }                setTraceIdIfAbsent();                try {                    runnable.run();                } finally {                    MDC.clear();                }            }        };    }

重新返回的是包裝后的Runnable，在該任務(wù)執(zhí)行之前【runnable.run()】先將主線程的Map設(shè)置到當(dāng)前線程中【即MDC.setContextMap(context)】，這樣子線程和主線程MDC對應(yīng)的Map就是一樣的了

# HTTP調(diào)用丟失traceId

在使用HTTP調(diào)用第三方服務(wù)接口時traceId將丟失，需要對HTTP調(diào)用工具進行改造，在發(fā)送時在request header中添加traceId，在下層被調(diào)用方添加攔截器獲取header中的traceId添加到MDC中

HTTP調(diào)用有多種方式，比較常見的有HttpClient、OKHttp、RestTemplate，所以只給出這幾種HTTP調(diào)用的解決方式

1.HttpClient：

實現(xiàn)HttpClient攔截器

public class HttpClientTraceIdInterceptor implements HttpRequestInterceptor {    @Override    public void process(HttpRequest httpRequest, HttpContext httpContext) throws HttpException, IOException {        String traceId = MDC.get(Constants.TRACE_ID);        //當(dāng)前線程調(diào)用中有traceId，則將該traceId進行透傳        if (traceId != null) {            //添加請求體            httpRequest.addHeader(Constants.TRACE_ID, traceId);        }    }}

實現(xiàn)HttpRequestInterceptor接口并重寫process方法

如果調(diào)用線程中含有traceId，則需要將獲取到的traceId通過request中的header向下透傳下去

為HttpClient添加攔截器

private static CloseableHttpClient httpClient = HttpClientBuilder.create()            .addInterceptorFirst(new HttpClientTraceIdInterceptor())            .build();

通過addInterceptorFirst方法為HttpClient添加攔截器

2.OKHttp：

實現(xiàn)OKHttp攔截器

public class OkHttpTraceIdInterceptor implements Interceptor {    @Override    public Response intercept(Chain chain) throws IOException {        String traceId = MDC.get(Constants.TRACE_ID);        Request request = null;        if (traceId != null) {            //添加請求體            request = chain.request().newBuilder().addHeader(Constants.TRACE_ID, traceId).build();        }????????Response?originResponse?=?chain.proceed(request);
        return originResponse;    }}

實現(xiàn)Interceptor攔截器，重寫interceptor方法，實現(xiàn)邏輯和HttpClient差不多，如果能夠獲取到當(dāng)前線程的traceId則向下透傳

為OkHttp添加攔截器

  private static OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()            .addNetworkInterceptor(new OkHttpTraceIdInterceptor())            .build();

調(diào)用addNetworkInterceptor方法添加攔截器

3.RestTemplate：

實現(xiàn)RestTemplate攔截器

public class RestTemplateTraceIdInterceptor implements ClientHttpRequestInterceptor {    @Override    public ClientHttpResponse intercept(HttpRequest httpRequest, byte[] bytes, ClientHttpRequestExecution clientHttpRequestExecution) throws IOException {        String traceId = MDC.get(Constants.TRACE_ID);        if (traceId != null) {            httpRequest.getHeaders().add(Constants.TRACE_ID, traceId);        }

        return clientHttpRequestExecution.execute(httpRequest, bytes);    }}

實現(xiàn)ClientHttpRequestInterceptor接口，并重寫intercept方法，其余邏輯都是一樣的不重復(fù)說明

為RestTemplate添加攔截器

restTemplate.setInterceptors(Arrays.asList(new RestTemplateTraceIdInterceptor()));

調(diào)用setInterceptors方法添加攔截器

4.第三方服務(wù)攔截器：

HTTP調(diào)用第三方服務(wù)接口全流程traceId需要第三方服務(wù)配合，第三方服務(wù)需要添加攔截器拿到request header中的traceId并添加到MDC中

public class LogInterceptor implements HandlerInterceptor {    @Override    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {        //如果有上層調(diào)用就用上層的ID        String traceId = request.getHeader(Constants.TRACE_ID);        if (traceId == null) {            traceId = TraceIdUtils.getTraceId();        }                MDC.put("traceId", traceId);        return true;????}
    @Override    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView)            throws Exception {????}
    @Override    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)            throws Exception {        MDC.remove(Constants.TRACE_ID);    }}

說明：

先從request header中獲取traceId
從request header中獲取不到traceId則說明不是第三方調(diào)用，直接生成一個新的traceId
將生成的traceId存入MDC中

除了需要添加攔截器之外，還需要在日志格式中添加traceId的打印，如下：

 "pattern">[TRACEID:%X{traceId}] %d{HH:mm:ss.SSS} %-5level %class{-1}.%M()/%L - %msg%xEx%n</property>

需要添加%X{traceId}

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Spring Boot + MDC 實現(xiàn)全鏈路調(diào)用日志跟蹤，這才叫優(yōu)雅！

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