文章采集调用(调用链系列（2）：服务端信息收集以及服务间上下文传递)

　　文章采集调用(调用链系列（2）：服务端信息收集以及服务间上下文传递)

　　一、前言

　　调用链系列（1）：UAVStack中贪吃蛇的解读

　　上一篇文章分享了调用链的模型设计和模型时序图。相信大家通过上一篇文章对调用链有了一个整体的了解，比如：调用链是什么，能做什么，整体的实现策略。

　　在这个文章中，我们继续介绍调用链的服务端信息采集和服务间的上下文传递。

　　二、服务器信息采集

　　服务器端信息采集的整体流程如下图所示。通过在应用容器（tomcat等）的启动过程中植入切入点，可以在应用逻辑执行前后对请求进行劫持。

　　三、切点植入

　　在介绍切入点之前，我们应该对servlet容器（本文以tomcat为例）处理请求的大致流程有一个全面的了解。

　　图片来自网络

　　Connector接收到一个连接并转换成请求（Request）后，会将请求传递给Engine的管道（Pipeline）的阀门（ValveA）。该请求将被传递到引擎管道中的引擎阀门。然后请求将从 Engine Valve 传递到 Host 管道，并在管道中传递到 Host Valve 阀门。然后从Host Valve传递给一个Context管道，再传递给管道中的Context Valve。接下来，请求将被传递到收录在 Wrapper C 中的管道中的 Wrapper Valve，在那里它会通过一个过滤器链，最后发送到一个 Servlet。借助tomcat的这种架构设计，我们可以通过在tomcat处理请求的生命周期中植入自己的逻辑来增强tomcat的对外能力，即：

　　除了巧妙地利用了tomcat容器的架构设计，中间件增强技术还使用了java Instrumentation（它为我们提供了第一次加载对象时动态修改字节码的能力。由于篇幅原因，不做详细解释，不明白的可以自行查阅资料）。在 UAV 中，通过 UAVServer 对外提供各种切点能力。

　　借助中间件增强技术，在应用逻辑执行前后都有切点，下一步就是在这些切点上执行我们自己的调用链逻辑。

　　四、调用链中间件增强技术的使用

　　上面介绍的中间件增强技术是一个框架，通过使用javaagent在tomcat代码中动态植入切入点代码，并以UAVServer的形式对外提供能力（具体能力后面会详细介绍文章）。轻量级调用链实现使用了 UAVServer 提供的 GlobalFilterHandler 能力。

　　GlobalFilterHandler：这里的GlobalFilterHandler是中间件增强技术中的一种能力，与传统过滤器无关。它提供了四种外部功能：

　　调用链借助 GlobalFilterHandler 提供的前两个能力，实现了应用处理请求前后执行调用链逻辑的功能。

　　五、轻量级调用链实现

　　具体的UML图如下：

　　从UML图中可以清楚地看出InvokeChainSupporter（调用链实现逻辑入口和调用链所需的资源初始化实现类）对中间件增强技术进行了第二次增强。它允许用户在其中注册不同的处理程序，并在处理程序的 preCap 和 doCap（中间件增强技术中的逻辑执行前后的切入点术语）方法之前和之后将适配器动态编织到适配器中，以便能够执行更多定制化适配和个性化逻辑。所有的支持者和适配器都采用反射调用方式，最大限度地减少了对中间件增强技术的依赖。

　　有了二次增强技术，我们就可以开始下面的调用链绘制工作了。

　　轻量级调用链绘制实现主要依赖于注册在 InvokeChainSupporter 上的 ServiceSpanInvokeChainHandler。主要绘制过程如下：

　　我们来看看每一步都做了什么。

　　5.1 分析请求信息

　　对于像tomcat这样的中间件容器，所有进入tomcat的请求都会被封装成HttpServletRequest和HttpServletResponse（以下简称请求和响应），最后进入用户的servlet。借助中间件增强技术，调用链会在处理用户逻辑之前拦截一次请求和响应，并分析其中是否收录调用链信息。如果是，则将调用链信息封装到上下文中。

　　5.2 逻辑导流

　　由于不同协议对应的调用链的绘制逻辑也不同，这里会根据协议类型分配一次调用链。

　　5.3 初始化调用链上下文

　　分析调用链上下文中的信息：

　　Main span：服务中可能有多个客户端通信或服务间通信，需要一个主span来记录当前服务中调用链最后一个节点的信息。

　　5.4 调用链信息输出

　　用户逻辑处理结束后，调用链记录器会从上下文中取出当前服务的调用链信息，输出到指定的日志路径。

　　5.5 服务间的上下文传输

　　不同协议调用链传递信息的方法也略有不同。具体的实现方式利用了中间件增强技术提供的另一个能力：AppFrkHook（简称hook，这个功能会在客户端调用链实现的时候具体介绍）。它可以劫持用户使用的客户端技术。如果用户使用httpclient进行通信，则劫持httpclient并动态编织代码，从而达到在http通信过程中注入调用链上下文信息的效果。目标服务解析请求信息时，解析调用链上下文；当调用链上下文逻辑被初始化时，

　　六、总结

　　看完这篇文章，读者应该对中间件增强技术的实现有了一个大致的了解，对其提供的GlobalFilterHandler能力也有了一定的了解。对于调用链，你应该了解绘制服务器和服务之间调用链的整个过程。