微服务链路追踪：springcloud + SkyWalking

开篇思考

1. 为什么需要服务追踪？
2. 分布式事务几种实现方式？
3. 哪种追踪方式性能更优？

为什么需要服务追踪

在微服务架构下，由于进行了服务拆分，一次请求往往需要涉及多个服务，
每个服务可能是由不同的团队开发，使用了不同的编程语言，还有可能部署在不同的机器上，分布在不同的数据中心。
服务跟踪系统可以跟踪记录一次用户请求都发起了哪些调用，经过哪些服务处理，并且记录每一次调用所涉及的服务的详细信息，
通过查看完整的调用链路，形成拓补图可以更加直观的了解业务，也可以针对当前的系统进行分析，是否需要扩容、优化接口、失败缓解，
还有通过日志快速定位是调用失败的环节。

服务追踪的实际应用

捋清业务

我们都知道，在一般场景下，我们很难直观的了解系统的运行、业务的流程，因为传统的都是文字需求说明和枯燥的代码。通过链路追踪，可以
根据调用链路来捋清楚服务间的调用关系，如果 API 设计符合规范，甚至可以直观的了解调用的服务作用。这对于刚刚接触系统的开发人员
十分重要。

分析耗时

链路的基本功能，服务间的调用耗时记录，如果服务耗时过长，会影响整体的用户体验，甚至会抛出超时异常等，这样的情况在微服务架构中也是
时有发生。

可视化错误

微服务调用链路发生错误，可以直观的显示查看，定位到被调用服务的接口，及时排查微服务中错误原因。

优化链路:

显示完整的调用链路，根据业务分析合理性、可读性、健壮性，是否重复调用某一个服务，是否链路过长，有没有可以优化的，链路是否清晰。
有些场景比较复杂，比如数据中心比较分散，服务分布在不同的数据中心，但是服务中心之间因为地域原因，距离远，延迟高，这可能不符合设计
要求，因此就要根据链路来找到最近的数据中心，然后配置调用最近的数据中心的服务。

生成网络拓扑:

通过服务追踪系统中记录的链路信息，可以生成一张系统的网络调用拓扑图，它可以反映系统都依赖了哪些服务，
以及服务之间的调用关系是什么样的，可以一目了然。除此之外，在网络拓扑图上还可以把服务调用的详细信息也标出来，
也能起到服务监控的作用。

skywalking & zipkin

zipkin + sleuth 之前一直是 pringcloud 官方的推荐，我在springcloud demo 中也使用过，总体用下来追踪和分析都满足需求，
但是功能相对 skywalking 而言比较简单，没有skywalking 强大。集成也是比较简单，只要引入相关依赖，然后启动zipkin server 端就可以
在页面上面查看。

今天主要看下 skywalking 的安装和使用

安装

推荐下载编译好的源码：http://skywalking.apache.org/downloads/

1. linux 下载 tar 解压后运行
2. window下载 zip 解压后运行

当然还有其他几种方式，比如 github 源码下载编译，docker 运行，这里不多说，看自己方便哪种，如果懂docker 其实docker 才是最佳选择，
如果没玩过推荐直接下载压缩包，简单。

接下来以 window 为例，修改application.yml 文件，换成自己喜欢的数据库。我使用的是 es：

环境要求：

1. JDK8+
2. Elasticsearch 6.x
3. 8080,10800,11800,12800 端口不被占用

结合 springcloud 或者其他项目

1. java 命令，添加 vm option： -javaagent:/path/agent/skywalking-agent.jar
2. Linux Tomcat 修改 tomcat/bin/catalina.sh,在首行加入如下信息.

CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -javaagent:/path/to/skywalking-agent/skywalking-agent.jar"; export CATALINA_OPTS  

3. Windows Tomcat 修改 tomcat/bin/catalina.bat,在首行加入如下信息.

set "CATALINA_OPTS=-javaagent:/path/to/skywalking-agent/skywalking-agent.jar"  

下面是我的 idea 配置：

启动dashboard

找到 bin 目录下 startup.bat ，双击打开，注意端口不要占用，否则就要自己修改配置文件该端口号

启动后，如果页面上有自己的服务信息，就说明切入成功。说到这里要对 agent 工作原理说下。

工作原理介绍 java agent

先说一下它的用途，在JDK1.5以后，我们可以使用agent技术构建一个独立于应用程序的代理程序（即为Agent），用来协助监测、
运行甚至替换其他JVM上的程序。使用它可以实现虚拟机级别的AOP功能。

1. 分为 premain agentmain

/**  
 * 以vm参数的方式载入，在Java程序的main方法执行之前执行 */public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst);  
  
/**  
 * 以Attach的方式载入，在Java程序启动后执行 */public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst);  

2. 在META-INF目录下创建 MANIFEST.MF 文件.用来指定主函数入口，Agent-Class 和 Premain-Class