OpenTracing-Java Scope与ScopeManager

本篇介绍一下OpenTraing-Java中比较重要的一个概念， Scope与ScopeManager;

PS： 原打算放到上篇文章中来写的，太长了，故单独又写了一篇。 转载请注明出处；喜欢请一键三连哦；

一、 Scope 与 ScopeManager 是什么？

简单来说，OpenTracing-Java的实现中， 用Scope和ScopeManager 来处理了OpenTracing中的上下文 （即：get_current_span 过程）；

• Scope:

Scope 对象是 Active Span的容器；通过Scope能拿到当前上下文内的Active Span; ThreadLocalScope 是Scope的一个实现，通过ThreadLocal 来存储;

• ScopeManager:
  用来管理Scope, ScopeManager 抽象了 激活当前Span实例方法（via activate(Span)） 和 访问当前活跃Span实例的方法 (via activeSpan() )；ThreadLocalScopeManager 是ScopeManager的一个实现；

看到这里， 不知道你是否和我有一样的疑问？

二、为什么要抽象出Scope的概念？

为什么要抽象出Scope的概念？直接使用ThreadLocal 存储Span不就可以了吗？

答： 首先理解Scope是什么？Scope 是Active Span的一个容器， Scope 代表着当前活跃的Span; 是对当前活跃Span的一个抽象， 代表了当前上下文所处于的一个过程；

另外， ThreadLocalScope 还记录了 toRestore Span, 这样结束时，可以恢复到上一个Span的状态；

我理解如果只是 get_current_span() 逻辑的话，直接把 span 塞到 ThreadLocal里就可以在线程内传递了；但是ScopeManager看代码是这样实现的，ScopeManager 包含一个 Scope, Scope 又包含了 当前Span, recover Scope；我理解它的好处是： 这样就保证了，如果开启一个子Span（子span 会产生孙子span）， 这样 子span 结束后，还可以回到 父span （这样可以继续产生以 父span 为基础的兄弟span）, 如果只是ThreadLocal 里塞一个当前span的话，是解决不了这种情况的。

按我的理解画了一幅图：

三、ScopeManager/Scope源码分析

3.1 ScopeManager

/**
* 激活当前 Span. 返回Scope（可以理解为 代表当前 Span 活跃的一个阶段）
* 
* Span 活跃期结束后，需要关闭 Scope, 推荐使用 try-with-resources 关闭
*
*/
Scope activate(Span span);

/**
* 返回当前 激活（active）状态Span, 无则返回null
*/
Span activeSpan();

3.2 ThreadLocalScopeManager

ThreadLocalScopeManager 是ScopeManager 的一个具体实现；使用原始的ThreadLocal 来存储 Active Span; ScopeManager中仅包含一个Scope( Active Span)

public class ThreadLocalScopeManager implements ScopeManager {

	// 当前Scope: 即当前上下文中的 active span
    final ThreadLocal<ThreadLocalScope> tlsScope = new ThreadLocal<ThreadLocalScope>();

    @Override
    public Scope activate(Span span) {
        return new ThreadLocalScope(this, span);
    }

    @Override
    public Span activeSpan() {
        ThreadLocalScope scope = tlsScope.get();
        return scope == null ? null : scope.span();
    }
}

补充： JaegerTracer

Tracer中的start方法(开启一个Span),使用了scopeManager 来获取上下文，从而来处理父子关系；

     @Override
    public JaegerSpan start() {
      JaegerSpanContext context;

      //  PS. 此处从ScopeManager获取上下文（线程）中，获取到激活的Span, 而后创建父子关系
      // Check if active span should be established as CHILD_OF relationship
      if (references.isEmpty() && !ignoreActiveSpan && null != scopeManager.activeSpan()) {
        asChildOf(scopeManager.activeSpan());
      }

      if (references.isEmpty() || !references.get(0).getSpanContext().hasTrace()) {
        context = createNewContext();
      } else {
        context = createChildContext();
      }
    
      ...
      return jaegerSpan;
    }

3.3 ThreadLocalScope

实现自Scope， 用ThreadLocal 来存储；

public class ThreadLocalScope implements Scope {
    private final ThreadLocalScopeManager scopeManager;
	// 当前 Active Span
    private final Span wrapped;
    // 上一Active Span,wrapped 结束时，会恢复到此Span
    // 为什么要有此字段，上面我们已经说过了
    private final ThreadLocalScope toRestore;

    ThreadLocalScope(ThreadLocalScopeManager scopeManager, Span wrapped) {
        this.scopeManager = scopeManager;
        this.wrapped = wrapped;
        this.toRestore = scopeManager.tlsScope.get();
        scopeManager.tlsScope.set(this);
    }

    @Override
    public void close() {
        if (scopeManager.tlsScope.get() != this) {
            // This shouldn't happen if users call methods in the expected order. Bail out.
            return;
        }

        scopeManager.tlsScope.set(toRestore);
    }

    Span span() {
        return wrapped;
    }
}

参考文档

OpenTracing Scope