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SpringBoot 如何快速过滤出一次请求的所有日志?

爱我中华8898 03-02 20:00 阅读 2

SLF4J日志框架提供了一个MDC(Mapped Diagnostic Contexts)工具类,谷歌翻译为映射的诊断上下文

public class Main {

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

        // 入口传入请求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");

        // 出口移除请求ID
        MDC.remove(KEY);

    }

}

我们在main函数的入口调用MDC.put()方法传入请求ID,在出口调用MDC.remove()方法移除请求ID。配置好log4j2.xml文件后,运行main函数,可以在控制台看到以下日志输出:
从日志中可以明显地看到花括号中包含了(映射的)请求ID(requestId),这其实就是我们定位(诊断)问题的关键字(上下文)。有了MDC工具,只要在接口或切面植入put()和remove()代码,在现网定位问题时,我们就可以通过grep requestId=xxx *.log快速的过滤出某次请求的所有日志

然而,MDC工具真的有我们所想的这么方便吗?回到我们开头,一次请求可能涉及多线程异步处理,那么在多线程异步的场景下,它是否还能正常运作呢?

public class Main {

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

    public static void main(String[] args) {

        // 入口传入请求ID
        MDC.put(KEY, UUID.randomUUID().toString());

        // 主线程打印日志
        logger.debug("log in main thread");

        // 异步线程打印日志
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                logger.debug("log in other thread");
            }
        }).start();

        // 出口移除请求ID
        MDC.remove(KEY);

    }

}

请求ID在异步线程里不打印了
MDC之所以在异步线程中不生效是因为底层采用ThreadLocal作为数据结构,我们调用MDC.put()方法传入的请求ID只在当前线程有效。
我们可以使用装饰器模式,新写一个MDCRunnable类对Runnable接口进行一层装饰。在创建MDCRunnable类时保存当前线程的MDC值,在执行run()方法时再将保存的MDC值拷贝到异步线程中去。

public class MDCRunnable implements Runnable {

    private final Runnable runnable;

    private final Map map;

    public MDCRunnable(Runnable runnable) {
        this.runnable = runnable;
        // 保存当前线程的MDC值
        this.map = MDC.getCopyOfContextMap();
    }

    @Override
    public void run() {
        // 传入已保存的MDC值
        for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
            MDC.put(entry.getKey(), entry.getValue());
        }
        // 装饰器模式,执行run方法
        runnable.run();
        // 移除已保存的MDC值
        for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
            MDC.remove(entry.getKey());
        }
    }
    
}

接着,我们需要对main函数里创建的Runnable实现类进行装饰:

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) {

        // 入口传入请求ID
        MDC.put(KEY, UUID.randomUUID().toString());

        // 主线程打印日志
        logger.debug("log in main thread");

        // 异步线程打印日志,用MDCRunnable装饰Runnable
        new Thread(new MDCRunnable(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                logger.debug("log in other thread");
            }
        })).start();

        // 异步线程池打印日志,用MDCRunnable装饰Runnable
        EXECUTOR.execute(new MDCRunnable(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                logger.debug("log in other thread pool");
            }
        }));
        EXECUTOR.shutdown();

        // 出口移除请求ID
        MDC.remove(KEY);

    }

}

MDC工具来快速过滤一次请求的所有日志,并通过装饰器模式使得MDC工具在异步线程里也能生效。有了MDC,再通过AOP技术对所有的切面植入requestId,就可以将整个系统的任意流程的日志过滤出来。

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