Spring?Boot快速過濾出一次請求的所有日志

更新時間：2022年11月29日 11:06:26 作者：碼農(nóng)知己

這篇文章主要介紹了Spring?Boot快速過濾出一次請求的所有日志,本文講述了如何使用MDC工具來快速過濾一次請求的所有日志，并通過裝飾器模式使得MDC工具在異步線程里也能生效，需要的朋友可以參考下

華為IoT平臺，提供了接收設備上報數(shù)據(jù)的能力，當數(shù)據(jù)到達平臺后，平臺會進行一些復雜的業(yè)務邏輯處理，如數(shù)據(jù)存儲，規(guī)則引擎，數(shù)據(jù)推送，命令下發(fā)等等。由于這個邏輯之間沒有強耦合的關(guān)系，所以通常是異步處理。如何將一次數(shù)據(jù)上報請求中包含的所有業(yè)務日志快速過濾出來，就是本文要介紹的。

1、正文

SLF4J日志框架提供了一個MDC(Mapped Diagnostic Contexts)工具類，谷歌翻譯為映射的診斷上下文，從字面上很難理解，我們可以先實戰(zhàn)一把。

public?class?Main?{

????private?static?final?String?KEY?=?"requestId";
????private?static?final?Logger?logger?=?LoggerFactory.getLogger(Main.class);
????
????public?static?void?main(String[]?args)?{

????????//?入口傳入請求ID
????????MDC.put(KEY,?UUID.randomUUID().toString());
????????
????????//?打印日志
????????logger.debug("log?in?main?thread?1");
????????logger.debug("log?in?main?thread?2");
????????logger.debug("log?in?main?thread?3");

????????//?出口移除請求ID
????????MDC.remove(KEY);

????}
}

我們在main函數(shù)的入口調(diào)用MDC.put()方法傳入請求ID，在出口調(diào)用MDC.remove()方法移除請求ID。配置好log4j2.xml 文件后，運行main函數(shù)，可以在控制臺看到以下日志輸出：

2018-02-17 13:19:52.606 {requestId=f97ea0fb-2a43-40f4-a3e8-711f776857d0} [main] DEBUG cn.wudashan.Main - log in main thread 1
2018-02-17 13:19:52.609 {requestId=f97ea0fb-2a43-40f4-a3e8-711f776857d0} [main] DEBUG cn.wudashan.Main - log in main thread 2
2018-02-17 13:19:52.609 {requestId=f97ea0fb-2a43-40f4-a3e8-711f776857d0} [main] DEBUG cn.wudashan.Main - log in main thread 3

從日志中可以明顯地看到花括號中包含了（映射的）請求ID(requestId)，這其實就是我們定位（診斷）問題的關(guān)鍵字（上下文）。有了MDC工具，只要在接口或切面植入put()和remove()代碼，在現(xiàn)網(wǎng)定位問題時，我們就可以通過grep requestId=xxx *.log快速的過濾出某次請求的所有日志。

2、進階

然而，MDC工具真的有我們所想的這么方便嗎？回到我們開頭，一次請求可能涉及多線程異步處理，那么在多線程異步的場景下，它是否還能正常運作呢？Talk is cheap, show me the code。

public?class?Main?{

????private?static?final?String?KEY?=?"requestId";
????private?static?final?Logger?logger?=?LoggerFactory.getLogger(Main.class);

????public?static?void?main(String[]?args)?{

????????//?入口傳入請求ID
????????MDC.put(KEY,?UUID.randomUUID().toString());

????????//?主線程打印<font?style="color:?#1e6bb8;word-wrap:?break-word;font-weight:?bold;border-bottom:?1px?solid">日志</font>
????????logger.debug("log?in?main?thread");

????????//?異步線程打印<font?style="color:?#1e6bb8;word-wrap:?break-word;font-weight:?bold;border-bottom:?1px?solid">日志</font>
????????new?Thread(new?Runnable()?{
????????????@Override
????????????public?void?run()?{
????????????????logger.debug("log?in?other?thread");
????????????}
????????}).start();

????????//?出口移除請求ID
????????MDC.remove(KEY);

????}
}

代碼里我們新起了一個異步線程，并在匿名對象Runnable的run()方法打印日志。運行main函數(shù)，可以在控制臺看到以下日志輸出：

2018-02-17 14:05:43.487 {requestId=e6099c85-72be-4986-8a28-de6bb2e52b01} [main] DEBUG cn.wudashan.Main - log in main thread
2018-02-17 14:05:43.490 {} [Thread-1] DEBUG cn.wudashan.Main - log in other thread

不幸的是，請求ID在異步線程里不打印了。這是怎么回事呢？

要解決這個問題，我們就得知道MDC的實現(xiàn)原理。由于篇幅有限，這里就暫不詳細介紹，MDC之所以在異步線程中不生效是因為底層采用ThreadLocal 作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們調(diào)用MDC.put()方法傳入的請求ID只在當前線程有效。

感興趣的小伙伴可以自己深入一下代碼細節(jié)。

知道了原理那么解決這個問題就輕而易舉了，我們可以使用裝飾器模式，新寫一個MDCRunnable類對Runnable接口進行一層裝飾。

在創(chuàng)建MDCRunnable類時保存當前線程的MDC值，在執(zhí)行run()方法時再將保存的MDC值拷貝到異步線程中去。

代碼實現(xiàn)如下：

public?class?MDCRunnable?implements?Runnable?{

????private?final?Runnable?runnable;

????private?final?Map<String,?String>?map;

????public?MDCRunnable(Runnable?runnable)?{
????????this.runnable?=?runnable;
????????//?保存當前線程的MDC值
????????this.map?=?MDC.getCopyOfContextMap();
????}

????@Override
????public?void?run()?{
????????//?傳入已保存的MDC值
????????for?(Map.Entry<String,?String>?entry?:?map.entrySet())?{
????????????MDC.put(entry.getKey(),?entry.getValue());
????????}
????????//?裝飾器模式，執(zhí)行run方法
????????runnable.run();
????????//?移除已保存的MDC值
????????for?(Map.Entry<String,?String>?entry?:?map.entrySet())?{
????????????MDC.remove(entry.getKey());
????????}
????}
}

接著，我們需要對main函數(shù)里創(chuàng)建的Runnable實現(xiàn)類進行裝飾：

public?class?Main?{

????private?static?final?String?KEY?=?"requestId";
????private?static?final?Logger?logger?=?LoggerFactory.getLogger(Main.class);
????private?static?final?ExecutorService?EXECUTOR?=?Executors.newSingleThreadExecutor();

????public?static?void?main(String[]?args)?{

????????//?入口傳入請求ID
????????MDC.put(KEY,?UUID.randomUUID().toString());

????????//?主線程打印日志
????????logger.debug("log?in?main?thread");

????????//?異步線程打印日志，用MDCRunnable裝飾Runnable
????????new?Thread(new?MDCRunnable(new?Runnable()?{
????????????@Override
????????????public?void?run()?{
????????????????logger.debug("log?in?other?thread");
????????????}
????????})).start();

????????//?異步線程池打印日志，用MDCRunnable裝飾Runnable
????????EXECUTOR.execute(new?MDCRunnable(new?Runnable()?{
????????????@Override
????????????public?void?run()?{
????????????????logger.debug("log?in?other?thread?pool");
????????????}
????????}));
????????EXECUTOR.shutdown();

????????//?出口移除請求ID
????????MDC.remove(KEY);

????}

}

執(zhí)行main函數(shù)，將會輸出以下日志：

2018-03-04 23:44:05.343 {requestId=5ee2a117-e090-41d8-977b-cef5dea09d34} [main] DEBUG cn.wudashan.Main - log in main thread
2018-03-04 23:44:05.346 {requestId=5ee2a117-e090-41d8-977b-cef5dea09d34} [Thread-1] DEBUG cn.wudashan.Main - log in other thread
2018-03-04 23:44:05.347 {requestId=5ee2a117-e090-41d8-977b-cef5dea09d34} [pool-2-thread-1] DEBUG cn.wudashan.Main - log in other thread pool

Congratulations！經(jīng)過我們的努力，最終在異步線程和線程池中都有requestId打印了！