极简！一个注解就能创建Jaeger的Span

2023-11-17 20:58:28

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https://github.com/zq2599/blog_demos

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本篇概览

在《Jaeger开发入门(java版)》一文中，咱们编码实现了span的创建和上报，如下图红框，虽然代码量不大，但是把这些代码写在业务代码中，侵入性太强，很多程序员都不喜欢：

今天咱们试试AOP+自定义注解来解决上述问题，如下图，mock是个普通方法，添加了红框中的注解@MySpan，就会创建span然后上报到Jaeger，mock方法的代码没有任何改动：

通过上面两图的对比，可见注解非常简洁，接下来就实战上述手段，具体的步骤如下：

新建web工程，里面有controller层，调用service层的服务Biz，服务Biz再调用另一个服务ChildBiz
创建两个注解MySpan和MyChildSpan
创建AOP类SpanAspect，负责处理所有被注解MySpan和MyChildSpan修饰的方法；
把注解MySpan和MyChildSpan用在普通的服务Biz和ChildBiz上
启动服务，验证功能；

源码下载

本篇实战中的完整源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：

名称	链接	备注
项目主页	https://github.com/zq2599/blog_demos	该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https)	https://github.com/zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh)	git@github.com:zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，ssh协议

这个git项目中有多个文件夹，本篇的源码在spring-cloud-tutorials文件夹下，如下图红框所示：

spring-cloud-tutorials文件夹下有多个子工程，本篇的代码是jaeger-annonation-demo，如下图红框所示：

编码

创建spring-cloud-tutorials的子工程jaeger-annonation-demo，其pom.xml如下：

<?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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>spring-cloud-tutorials</artifactId>
        <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>jaeger-annonation-demo</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
            <artifactId>common</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>io.opentracing.contrib</groupId>
            <artifactId>opentracing-spring-jaeger-cloud-starter</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <layers>
                        <enabled>true</enabled>
                    </layers>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

配置文件application.yml：

spring:
  application:
    name: jaeger-annonation-demo
opentracing:
  jaeger:
    enabled: true
    udp-sender:
      host: 127.0.0.1
      port: 6831
server:
  port: 18080

启动类：

package com.bolingcavalry.annonation;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

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

第一个接口Biz：

package com.bolingcavalry.annonation.service;

public interface ChildBiz {
    void mockChild();
}

它的实现：

package com.bolingcavalry.annonation.service.impl;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Slf4j
public class ChildBizImpl implements ChildBiz {
    @Override
    public void mockChild() {
        log.info("mockChild");
    }
}

第二个接口：

package com.bolingcavalry.annonation.service;

public interface Biz {
    void mock();
}

它的实现，可见其mock方法中会调用childBiz的mockChild方法：

package com.bolingcavalry.annonation.service.impl;

import com.bolingcavalry.annonation.service.Biz;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Slf4j
public class BizImpl implements Biz {

    final ChildBiz childBiz;

    public BizImpl(ChildBiz childBiz) {
        this.childBiz = childBiz;
    }

    @Override
    public void mock() {
      log.info("mock");
      childBiz.mockChild();
    }
}

现在一个简单的web服务开发完成，有web层也有service层，够咱们来实验了

定义注解

定义两个注解，一个用于创建span，另一个用于创建子span：
注解MySpan用于希望全新创建一个span的场景：

package com.bolingcavalry.annonation.aop;

import java.lang.annotation.*;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
public @interface MySpan {
    String spanName() default "";
}

第二个是MyChildSpan，用于希望在当前span下创建一个子span的场景：

package com.bolingcavalry.annonation.aop;

import java.lang.annotation.*;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
public @interface MyChildSpan {
    String spanName() default "";
}

定义好了注解，可以开发AOP来处理注解的逻辑了

AOP和注解开发

接下来是今天的核心：处理注解的AOP类，中文注释已经写得很详细，就不再赘述太多了，唯一要注意的是注解@Around("@annotation(mySpan)")，它指定了该方法会处理所有被mySpan修饰的方法：

package com.bolingcavalry.annonation.aop;

import io.opentracing.Span;
import io.opentracing.Tracer;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.Signature;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class SpanAspect {

    private Tracer tracer;

    public SpanAspect(Tracer tracer) {
        this.tracer = tracer;
    }

    /**
     * 取得真实方法的相关信息
     * @param proceedingJoinPoint
     * @return
     */
    private static String getOperationDesc(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) {
        Signature signature = proceedingJoinPoint.getSignature();
        // 提取类名
        return StringUtils.substringAfterLast(signature.getDeclaringTypeName(), ".")
                + ":"
                + signature.getName();
    }

    @Around("@annotation(mySpan)")
    public Object traceSpan(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint, MySpan mySpan) throws Throwable {

        // 类名:方法名
        String operationDesc = getOperationDesc(proceedingJoinPoint);

        // 看方法的注解中有没有设置name
        String name = mySpan.spanName();

        // 如果没有设置name，就给span一个默认name
        if (StringUtils.isEmpty(name)) {
            name = "span-aspect-" + operationDesc;
        }

        // 创建一个span，在创建的时候就添加一个tag
        Span span = tracer.buildSpan(name).start();

        // span日志
        span.log("span log of " + operationDesc);

        // 增加一个tag
        span.setTag("operation-desc", operationDesc);

        // span结束
        span.finish();

        return proceedingJoinPoint.proceed();
    }

    @Around("@annotation(myChildSpan)")
    public Object traceChildSpan(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint, MyChildSpan myChildSpan) throws Throwable {
        // 类名:方法名
        String operationDesc = getOperationDesc(proceedingJoinPoint);

        // 看方法的注解中有没有设置name
        String name = myChildSpan.spanName();

        // 如果没有设置name，就给span一个默认name
        if (StringUtils.isEmpty(name)) {
            name = "child-span-aspect-" + operationDesc;
        }

        // 从上下文中取得已存在的span
        Span parentSpan = tracer.activeSpan();

        if (null==parentSpan) {
            log.error("can not get span from context");
        } else {
            Span span = tracer.buildSpan(name).asChildOf(parentSpan).start();

            // span日志
            span.log("child span log of " + operationDesc);

            // 增加一个tag
            span.setTag("child-operation-desc", operationDesc);

            // span结束
            span.finish();
        }

        return proceedingJoinPoint.proceed();
    }
}

注解和AOP都写好了，咱们把注解用上，看看效果如何

使用注解

把MySpan用来修饰BizImpl.mock方法，注意设置其spanName属性，作为span的name：

把MyChildSpan用来修饰方法ChildBizImpl.mockChild方法，用于创建一个子span，注意注解不设置任何属性，AOP类中会给这个span设置默认的名称：

以上就是全部代码了，咱们运行起来试试吧；

验证

用docker启动Jaeger后台服务：

docker run -d \
--name jaeger \
-e COLLECTOR_ZIPKIN_HTTP_PORT=9411 \
-p 5775:5775/udp \
-p 6831:6831/udp \
-p 6832:6832/udp \
-p 5778:5778 \
-p 16686:16686 \
-p 14268:14268 \
-p 14269:14269 \
-p 9411:9411 jaegertracing/all-in-one:1.26

启动应用jaeger-annonation-demo
浏览器访问http://localhost:18080/hello，触发web接口类和service类的执行
打开jaeger的web页面，地址是http://localhost:16686/search，如下图，可见trace已经上报了：

点开上图红框中的记录，可以看到这个trace的详情，如下图可见，数据都符合预期：

至此，基于注解的Jaeger上报就完成了，本篇只是提供一个思路和参考代码，在实际应用中，聪明的您完全可以制作出更加强大的注解式上报，例如增加更丰富的注解属性、基于类的注解、基于参数的注解等，甚至弃用注解，直接用纯粹的AOP针对特定package、方法等进行Jaeger上报；

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