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高并发系统 - 使用自定义日志埋点快速排查问题

  • 2024-05-20
    北京
  • 本文字数:3607 字

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高并发系统-使用自定义日志埋点快速排查问题

背景

在高并发的系统中,通常不会打印除参数校验失败或捕获异常之外的日志,防止对接口的性能产生影响。


那对于请求不符合预期的情况,我们如何快速找到是哪块逻辑影响的至关重要。


Pfinder 提供的链路监控,更多的是性能层面的监控,无法满足我们上述的诉求。


下面我将通过自定义通用上下文,添加日志埋点,解决上述存在的问题。

通用上下文 CommonContext

作用

创建通用上下文的作用,是为了跟踪一个请求的生命周期,然后根据请求的特殊标识,决定是否记录关键日志,然后返回给调用方,以识别具体执行了什么逻辑,以便快速排查问题。

包含

一个通用上下文,除了要包含记录日志的字段,也可以存储一些通用参数,计算中间结果等等。

示例

@Slf4j@Datapublic class CommonContext {    // 日志    private StringBuffer logSb = new StringBuffer();    // 日志开关    private boolean isDebug;
// 通用参数 private boolean compare = false; // 中间结果 private Set<Integer> targetSet = new HashSet<>();
public void clearContext() { targetSet = Collections.emptySet(); compare = false; }
public void debug(String message) { if (!isDebug || StringUtils.isEmpty(message)) { return; } logSb.append(message).append("\t\n"); }
public void debug(String format, Object... argArray) { if (!isDebug) { return; } String[] msgArray = new String[argArray.length]; for (int i = 0; i < argArray.length; i++) { msgArray[i] = JSON.toJSONString(argArray[i]); } FormattingTuple ft = MessageFormatter.arrayFormat(format, msgArray); logSb.append(ft.getMessage()).append("\t\n"); }
public void debugEnd() { if (!isDebug) { return; } String msg = logSb.toString(); log.info(msg); }
}
复制代码

使用

简单是使用如下:


@Overridepublic Response method(Request request) {    if (checkParam(request)) {        log.error("request param error:{}", JSON.toJSONString(request));        return Response.failed(ResponseCode.PARAM_INVALID);    }    CallerInfo info = Profiler.registerInfo(Ump.getUmpKey(xxxx), false, true);    ParamVO paramVO = request.getParam();
try { CommonContext context = new CommonContext(); context.setDebug(Constants.SPECIAL_UUID.equals(request.getUuid()));
Long userId = paramVO.getUserId(); context.setCompare(paramVO.getCompare());
context.debug("输入参数:{}", paramVO); List result = userAppService.match(context, paramVO); context.debug("输出结果:{}", result); context.clearContext();
Response response = Response.success(result); context.debugEnd(response); return response; } catch (Exception e) { log.error("method error", e); Profiler.functionError(info); return Response.failed(ResponseCode.ERROR); } finally { Profiler.registerInfoEnd(info); }}
复制代码


说明:


  1. 当识别到指定的 uuid ,我们开启了上下文日志开关

  2. 对于单个入参的情况,context.clearContext();不执行也可以,但是对于批量接口,在遍历处理的时候,需要在每个循环体内执行context.clearContext();,防止一些中间结果对后需循环的影响。

  3. 在关键的地方,我们可以通过 context.debug()记录日志,然后设置到 Response#message随响应返回,进而快速识别问题。

存在的问题

在记录日志的时候,我打印了如下日志:


context.debug("activityList:{}", activityList.stream()        .map(ActivityInfo::toString)        .collect(Collectors.joining("######")));
复制代码


单从代码来看,好像没什么问题。


来看接口性能,如下:



tp99 达到恐怖的 35s!



CPU 使用率居高不下!


通过分析,发现查询到的 activityList 个数较多,且单个对象较大,在执行上述日志打印逻辑的时候,消耗了较多的 CPU 资源,进而影响了接口性能。


注释该段代码,tp99 降低至 15ms 左右。


但实际上,我还是存在打印该列表的诉求。

升级

上述问题的根本原因是:不论我是否开启日志打印,日志中的计算逻辑总会执行。


那有什么办法,只在开关开启的情况下,打印该日志呢?

借鉴 log4j,使用 lamba 表达式延迟打印

Log4j 存在如下 API:


org.apache.logging.log4j.Logger#info(java.lang.String, org.apache.logging.log4j.util.Supplier<?>...)
复制代码

手动控制是否打印详情信息

将打印列表的诉求拆分如下:


  1. 对于特大的列表,不打印

  2. 对于较小的列表,打印

升级后的 CommonContext

package org.example;
import com.alibaba.fastjson.JSON;import lombok.Data;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.apache.commons.lang.StringUtils;import org.slf4j.helpers.FormattingTuple;import org.slf4j.helpers.MessageFormatter;
import java.util.Collections;import java.util.HashSet;import java.util.Set;import java.util.function.Supplier;
@Slf4j@Datapublic class CommonContext { // 日志 private StringBuffer logSb = new StringBuffer(); // 日志开关 private boolean isDebug; // 日志开关是否记录详细日志 private boolean isDebugDetail;
// 通用参数 private boolean compare = false; // 中间结果 private Set<Integer> targetSet = new HashSet<>();
public void clearContext() { targetSet = Collections.emptySet(); compare = false; }
public void setDebugDetail(boolean debugDetail) { if (debugDetail) { isDebug = true; } isDebugDetail = debugDetail; }
public void debug(String message) { if (!isDebug || StringUtils.isEmpty(message)) { return; } logSb.append(message).append("\t\n"); }
public void debug(String format, Object... argArray) { if (!isDebug) { return; } String[] msgArray = new String[argArray.length]; for (int i = 0; i < argArray.length; i++) { msgArray[i] = JSON.toJSONString(argArray[i]); } FormattingTuple ft = MessageFormatter.arrayFormat(format, msgArray); logSb.append(ft.getMessage()).append("\t\n"); }
public void debug(String message, Supplier<?>... paramSuppliers) { if (!isDebug) { return; } commonDebug(message, paramSuppliers); }
public void debugDetail(String message, Supplier<?>... paramSuppliers) { if (!isDebugDetail) { return; } commonDebug(message, paramSuppliers); }
private void commonDebug(String message, Supplier<?>... paramSuppliers) { String[] msgArray = new String[paramSuppliers.length]; for (int i = 0; i < paramSuppliers.length; i++) { msgArray[i] = JSON.toJSONString(paramSuppliers[i].get()); } FormattingTuple ft = MessageFormatter.arrayFormat(message, msgArray); logSb.append(ft.getMessage()).append("\t\n"); }
public void debugEnd() { if (!isDebug) { return; } String msg = logSb.toString(); log.info(msg); }
}
复制代码


说明:


  1. 这里引入的Supplier是 java.util包的,更通用。

  2. 保留了对于简单的参数,不使用 lambda 的方式。

  3. lambda 的延迟计算已验证,可放心使用。

升级后使用

CommonContext context = new CommonContext();context.setDebug(Constants.SPECIAL_UUID.equals(request.getUuid()));context.setDebugDetail(Constants.SPECIAL_UUID2.equals(request.getUuid()));
复制代码


需要注意: setDebugDetail() 需要在 setDebug后执行,否则isDebug标识会被覆盖。


context.debugDetail("activityList:{}", () -> activityList.stream()        .map(ActivityInfo::toString)        .collect(Collectors.joining("######")));
复制代码


将所有有计算逻辑的日志升级为 lamba 表达式,下面来看升级前后接口性能变化:


以上。


发布于: 2024-05-20阅读数: 26
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