Vertx实战之如何追踪异步函数调用_vertx链路追踪-优快云博客

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本文介绍了在Vertx中如何追踪异步函数调用，包括同步和基于JDK的异步场景，重点讨论了EventBus的消息传递和Netty的异步IO操作。通过绑定唯一ID到请求调用，实现跨线程的追踪。同时，文章提到了在类加载和字节码修改中遇到的问题及解决方案。

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文章目录

背景
思路
总结

背景

日常开发中我们经常需要处理各种系统问题，而这些系统问题通常由一些非预期的因素引起（比如非预期的输入，内存不够，网络波动等）。此时就需要知道

本次系统问题影响了谁？
如果本次系统问题是因为非预期的输入而导致的，那么这个非预期的输入是什么？

上述两点在同步编程里可以通过全局try-catch来实现。但在异步编程里该怎么办呢？

思路

我的想法是绑定一个唯一id到一次完整的请求调用中（这个完整取决于我们想要监控的范围），无论程序执行到何处，我们总能拿到与请求一一对应的调用上下文的id。

我将分两种场景进行讨论。一种是同步或基于jut下的线程池类进行异步调用的应用程序（如基于spring5之前的应用程序）。另外一种基于vertx（底层基于netty）的应用程序。

技术栈

vert.x 4、netty 4、alibaba TransmittableThreadLocal、jboss javassist、hotspot类加载&方法调用

1. 同步or基于jdk的异步

关于这种场景，有以下几种实现：

程序中的函数调用是完全同步的

则可通过java.lang.ThreadLocal绑定一个唯一id到当前线程。入口处生成，出口处销毁。
如果我们用的是logback，也可通过 org.slf4j.MDC 来实现这个功能。其内部也是基于ThreadLocal。
程序中函数调用是异步的，异步通过新建java.lang.Thread 的方式实现。

这里可通过java.lang.InheritableThreadLocal 绑定一个唯一id到当前线程。Thread的构造函数里会自动把通过InheritableThreadLocal 绑定到当前线程的数据拷贝到这个正在创建的Thread 里。所以，只要这个Thread 是在我们需要监控的区域（当前线程通过InheritableThreadLocal**绑定了id后）**创建的，就能实现这个唯一id的跨线程传递。
程序中函数调用是异步的，异步通过java.util.concurrent 下的线程池类实现。

由于线程池中的线程是可以复用的，所以，如果我们往线程池中丢任务时，有两种情况：
1. 线程池创建新的线程来执行该任务（比如线程池中的线程数<coreSize）。这种情况下InheritableThreadLocal 依然是有效的。
2. 线程池把任务分配给了已有线程（比如线程池中的线程数≥coreSize并且待执行任务队列没有填满）。这种情况下InheritableThreadLocal 是无法生效的（线程池中的存活线程会循环拉取等待任务队列中的task去执行，而这个过程是没有InheritableThreadLocal 拷贝的）。所以，这里可以用阿里的[TransmittableThreadLocal](https://github.com/alibaba/transmittable-thread-local) 组件来实现这个唯一id在线程池中的传递（其核心原理是在Runnable 中用一个变量来存储当前线程的ThreadLocal值，当线程执行此Runnable时再拿出来）。

实现思路总结

异步环境下的关键在于如何跨线程传递ThreadLocal的值

2. Vertx 中的实现

vertx是一个类似于spring系列的用于构建分布式微服务的框架。基于vertx构建的应用程序最大的特点是无阻塞&全异步。

vertx里的异步主要分两种。一种是在eventbus上传递消息的异步。另一种是基于netty的io操作异步

1. eventbus上异步传递消息

先来看一个简单的示例程序

	static final String ADDRESS_1 = "address1";
  static final String MESSAGE_1 = "message1";
  static final String REPLY_MESSAGE_1 = "replyMessage1";

	public static void sendMsgByEventbus() {
   
   
        //初始化一个具有默认设置的vertx实例
        Vertx vertx = Vertx.vertx();

        //注册一个handler/consumer到eventbus
        vertx.eventBus().consumer(ADDRESS_1, event -> {
   
   
            log.info("receive msg:{}", event.body());
            event.reply(REPLY_MESSAGE_1);