
日志是系統(tǒng)中熵增最快的一個(gè)模塊,它承載了業(yè)務(wù)野蠻生長(zhǎng)過(guò)程中的所有副產(chǎn)品。本文介紹了一個(gè)日志治理案例,圍繞降本和提效兩大主題,取得一定成效,分享給所有渴望造物樂(lè)趣的同學(xué)。
履約管理是一個(gè)面向物流商家的OMS工作臺(tái),自從初代目把架子搭起來(lái)之后,就沒(méi)有繼續(xù)投入了,后來(lái)一直是合作伙伴同學(xué)在負(fù)責(zé)日常維護(hù)和需求支撐。經(jīng)過(guò)幾年的野蠻生長(zhǎng),系統(tǒng)已經(jīng)雜草叢生,亂象百出。再后來(lái),甚至一度成為一塊無(wú)主之地,走行業(yè)共建的方式來(lái)支持。對(duì)于一個(gè)不支持行業(yè)隔離的系統(tǒng),行業(yè)共建意味這個(gè)系統(tǒng)將快速腐化。
兩年前我開始接管履約管理,來(lái)到這片廣闊的蠻荒之地,正如所有那些渴望造物樂(lè)趣并且手里剛好有錘子鐮刀的人,我就像一匹脫韁的野馬,腦子里經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生很多大膽且新奇的想法,希望借此把履約管理打造成一個(gè)完美的系統(tǒng)。只可惜真正能夠付諸實(shí)踐的少之又少,本篇就是為數(shù)不多得以落地,并且有相當(dāng)實(shí)用價(jià)值idea中的一個(gè),整理出來(lái)分享給有需要的同學(xué)做參考。
日志是日常開發(fā)中最有可能被忽視,最容易被濫用的一個(gè)模塊。被忽視是因?yàn)榇蛉罩緦?shí)在是一個(gè)再簡(jiǎn)單不過(guò)的事,前人設(shè)計(jì)好了一個(gè)logback.xml,后面只需要依樣畫葫蘆定義一個(gè)logger,隨手一個(gè)info調(diào)用就搞定,他甚至不確定這條日志能不能打出來(lái),也不知道會(huì)打在哪個(gè)文件,反正先跑一次試試,不行就換error。被濫用是因?yàn)椴煌瑘?chǎng)景日志的格式內(nèi)容千差萬(wàn)別,或者說(shuō)日志打法太靈活,太隨意了,風(fēng)格太多樣化了,以至于幾乎每個(gè)人一言不合就要自己寫一個(gè)LogUtil,我見過(guò)最夸張的,一個(gè)系統(tǒng)中用于打日志的工具類,有二三十個(gè)之多,后人糾結(jié)該用哪個(gè)工具可能就要做半個(gè)小時(shí)的思想斗爭(zhēng),完美詮釋了什么叫破窗效應(yīng)。
最好的學(xué)習(xí)方式就是通過(guò)反面教材吸取教訓(xùn),下面我們列舉一些最常見的日志設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中的問(wèn)題。
一般來(lái)說(shuō),一個(gè)系統(tǒng)必然需要設(shè)計(jì)多個(gè)日志文件以區(qū)分不同業(yè)務(wù)或場(chǎng)景,不可能所有的日志都打到一個(gè)文件里。但是怎么進(jìn)行分類,沒(méi)人告訴我們,于是就有了各種各樣的分類。
按系統(tǒng)模塊分。這種分類應(yīng)該是最基礎(chǔ)的一種分類,也是最有層次感的分類。比如履約服務(wù)中樞的系統(tǒng)分層?;旧厦恳粚訉?duì)應(yīng)一個(gè)日志文件。
按租戶身份分。一般中臺(tái)系統(tǒng)都會(huì)支持多個(gè)租戶(行業(yè)),每一個(gè)租戶單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)日志文件。這種分類一般不會(huì)單獨(dú)使用,除非你要做完全意義上的租戶隔離。
意識(shí)流分類法。不符合MECE法則,沒(méi)有清晰統(tǒng)一的分類邏輯,按業(yè)務(wù)分,按系統(tǒng)模塊分,按接口能力分,按新老鏈路分,各種分法的影子都能看到,結(jié)果就是分出來(lái)幾十個(gè)文件,打日志的人根本就不知道這一行的日志會(huì)打進(jìn)哪個(gè)文件。
以上說(shuō)的各種分類方式,都不是絕對(duì)純粹的,因?yàn)闊o(wú)論哪一種,無(wú)論一開始設(shè)計(jì)的多么邊界清晰,隨著時(shí)間的推進(jìn),最后都會(huì)演變?yōu)橐粋€(gè)大雜燴。
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某人希望單獨(dú)監(jiān)控某個(gè)類產(chǎn)生的日志,新增日志文件;
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新增了一個(gè)業(yè)務(wù),比如一盤貨,想單獨(dú)監(jiān)控,新增日志文件;
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發(fā)起了一場(chǎng)服務(wù)化戰(zhàn)役,針對(duì)服務(wù)化鏈路單獨(dú)監(jiān)控,新增日志文件;
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某個(gè)業(yè)務(wù)想采集用戶行為,又不想全接日志消息,新增日志文件;
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資損敞口的場(chǎng)景,需要特別關(guān)注,新增日志文件;
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特殊時(shí)期內(nèi)產(chǎn)生的日志,比如大促,新增日志文件;
凡此種種,不一而足。發(fā)現(xiàn)沒(méi)有,總有那么一瞬間能讓人產(chǎn)生新增日志文件的神經(jīng)沖動(dòng),他們的訴求和場(chǎng)景也不可謂不合理,盡管這些日志的維度完全不相關(guān),然而沒(méi)有什么能阻止這種沖動(dòng)。最開始的那一套日志設(shè)計(jì),就像一個(gè)瀕臨死亡的大象,不斷地被不同的利益方從身上扯下一塊分去。
對(duì)于日志需要有一定的格式這點(diǎn)相信沒(méi)有人會(huì)有異議,格式的亂象主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一個(gè)是格式的設(shè)計(jì)上,有些系統(tǒng)設(shè)計(jì)了非常復(fù)雜的格式,用多種分隔符組合,支持日志內(nèi)容的分組,用關(guān)鍵詞定位的方式代替固定位置的格式,同時(shí)支持格式擴(kuò)展,這對(duì)人腦和計(jì)算機(jī)去解析都是一種負(fù)擔(dān)。第二個(gè)是同一個(gè)日志文件,還能出現(xiàn)不同格式的內(nèi)容,堆棧和正常業(yè)務(wù)日志混雜。
來(lái)看一個(gè)例子,我不給任何提示,你能在大腦里很快分析出這個(gè)日志的結(jié)構(gòu)嗎?
requestParam$&trace@2150435916867358634668899ebccf&scene@test&logTime@2023-06-14 17:44:23&+skuPromiseInfo$&itemId@1234567:1&skuId@8888:1&buyerId@777:1&itemTags@,123:1,2049:1,249:1,&sellerId@6294:1&toCode@371621:1&toTownCode@371621003:1&skuBizCode@TMALL_TAOBAO:1&skuSubBizCode@TMALL_DEFAULT:1&fromCode@DZ_001:1+orderCommonInfo$&orderId@4a04c79734652f6bd7a8876379399777&orderBizCode@TMALL_TAOBAO&orderSubBizCode@TMALL_DEFAULT&toCode@371621&toTownCode@371621003&+
有時(shí)候甚至?xí)霈F(xiàn),同一個(gè)類,同一個(gè)方法中,兩行不同的日志埋點(diǎn),打出來(lái)的日志格式不一樣,落的日志文件也不一樣。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況?就是因?yàn)橛昧瞬煌娜罩竟ぞ?。要究其根源,我們需要分析一下不同的工具究竟是在做什么。可以發(fā)現(xiàn),很多工具之間的差別就是支持的參數(shù)類型不一樣,有些是打印訂單對(duì)象的,有些是打印消息的,有些是打印調(diào)度日志的。還有一些差別是面向不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景的,比如一盤貨專用工具,負(fù)賣專用工具。還有一些差異是面向不同的異常封裝的,有些是打印ExceptionA,有些是打印ExceptionB的。人間離奇事,莫過(guò)于此,或許只能用存在即合理去解釋了。
我一直信奉極簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)原則,簡(jiǎn)單意味著牢不可破。上面提到,一套日志系統(tǒng)最終的結(jié)局一定是走向混亂,既然這種趨勢(shì)無(wú)法避免,那么我們?cè)谧畛踉O(shè)計(jì)的時(shí)候就只能確保一件事,保證原始的分類盡量簡(jiǎn)單,且不重疊。其實(shí)通用的分類方式無(wú)非就兩種,一種按職能水平拆分,一種按業(yè)務(wù)垂直拆分。一般來(lái)說(shuō),一級(jí)分類,應(yīng)該采用水平拆分。因?yàn)闃I(yè)務(wù)的邊界一般是很難劃清的,邊界相對(duì)模糊,職能的邊界就相對(duì)清晰穩(wěn)定很多,職能其實(shí)反映的是工作流,工作流一經(jīng)形成,基本不會(huì)產(chǎn)生太大的結(jié)構(gòu)性變化?;谶@種思路,我設(shè)計(jì)了如下的日志分層。
從層次上來(lái)看,其實(shí)只有三層,入口,內(nèi)核,出口。入口日志只負(fù)責(zé)打印流量入口的出入?yún)?,比如HSF,controller。出口日志負(fù)責(zé)打印所有第三方服務(wù)調(diào)用的出入?yún)ⅰ?nèi)核日志,負(fù)責(zé)打印所有中間執(zhí)行過(guò)程中的業(yè)務(wù)日志。就三層足矣,足夠簡(jiǎn)單,不重不漏。另外把堆棧日志單獨(dú)拎出來(lái),堆棧相比業(yè)務(wù)日志有很大的特殊性,本文標(biāo)題所指出的日志存儲(chǔ)降低優(yōu)化,也只是針對(duì)堆棧日志做的優(yōu)化,這個(gè)后面再講。
日志的格式設(shè)計(jì)也有一些講究。首先日志的設(shè)計(jì)是面向人可讀的,這個(gè)無(wú)需多言。另外也非常重要的一個(gè)點(diǎn),要面向可監(jiān)控的設(shè)計(jì),這是容易被很多人忽視的一個(gè)點(diǎn)。基于這兩個(gè)原則,說(shuō)一下我在格式設(shè)計(jì)上的一些思路。
首先要做維度抽象。既然是面向監(jiān)控,監(jiān)控一般需要支持多個(gè)維護(hù),比如行業(yè)維度,服務(wù)維度,商家維度等等,那么我們就需要把所有的維度因子抽出來(lái)。那么這些維度實(shí)際打印的時(shí)候怎么傳給logger呢?建議是把他們存到ThreadLocal中,打的時(shí)候從上下文中取。這樣做還有一個(gè)好處是,日志打印工具設(shè)計(jì)的時(shí)候就會(huì)很優(yōu)雅,只需要傳很少的參數(shù)。
格式盡量簡(jiǎn)單,采用約定大于配置的原則,每一個(gè)維度占據(jù)一個(gè)固定的位置,用逗號(hào)分割。切忌設(shè)計(jì)一個(gè)大而全的模型,然后直接整個(gè)的序列化為一個(gè)JSON字符串。
也不要被所謂的擴(kuò)展性給誘惑,給使用方輕易開出一個(gè)能夠自定義格式的口子,即便你能輕而易舉的提供這種能力。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn),這種擴(kuò)展性一定會(huì)被濫用,到最后連設(shè)計(jì)者也不知道實(shí)際的格式究竟是怎樣的。當(dāng)然這個(gè)需要設(shè)計(jì)者有較高的視野和遠(yuǎn)見,不過(guò)這不是難點(diǎn),難的還是克制自己炫技的欲望。
在內(nèi)容上,盡量打印可以自解釋的文本,做到見名知義。舉個(gè)例子,我們要打印退款標(biāo),退款標(biāo)原本是用1, 2, 4, 8這種二進(jìn)制位存儲(chǔ)的,打印的時(shí)候不要直接打印存儲(chǔ)值,翻譯成一個(gè)能描述它含義的英文code。
timeStamp|threadName logLevel loggerName|sourceAppName,flowId,traceId,sceneCode,identityCode,loginUserId,scpCode,rpcId,isYace,ip||businessCode,isSuccess||parameters||returnResult||
2023-08-14 14:37:12.919|http-nio-7001-exec-10 INFO c.a.u.m.s.a.LogAspect|default,c04e4b7ccc2a421995308b3b33503dda,0bb6d59616183822328322237e84cc,queryOrderStatus,XIAODIAN,5000000000014,123456,0.1.1.8,null,255.255.255.255||queryOrderStatus,success||{"@type":"com.alibaba.common.model.queryorder.req.QueryOrderListReq","currentUserDTO":{"bizGroup":888,"shopIdList":[123456],"supplierIdList":[1234,100000000001,100000000002,100000000004]},"extendFields":{"@type":"java.util.HashMap"},"invokeInfoDTO":{"appName":"uop-portal","operatorId":"1110","operatorName":"account_ANXRKY8NfqFjXvQ"},"orderQueryDTO":{"extendFields":{"@type":"java.util.HashMap"},"logisTypeList":[0,1],"pageSize":20,"pageStart":1},"routeRuleParam":{"@type":"java.util.HashMap","bizGroup":199000},"rule":{"$ref":"$.routeRuleParam"}}||{"@type":"com.alibaba.common.model.ResultDTO","idempotent":false,"needRetry":false,"result":{"@type":"com.alibaba.common.model.queryorderstatus.QueryOrderStatusResp","extendFields":{"@type":"java.util.HashMap"}},"success":true}||
堆棧倒打
本文的重點(diǎn)來(lái)啦,這個(gè)設(shè)計(jì)就是開頭提到的奇思妙想。堆棧倒打源于我在排查另一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題過(guò)程中感受到的幾個(gè)痛點(diǎn),首先來(lái)看一個(gè)堆棧示例。
這么長(zhǎng)的堆棧,這密密麻麻的字母,即使是天天跟它打交道的開發(fā),相信第一眼看上去也會(huì)頭皮發(fā)麻。回想一下我們看堆棧,真正想得到的是什么信息。
所以我感受到的痛點(diǎn)核心有兩個(gè)。第一個(gè)是,SLS(阿里云日志產(chǎn)品系統(tǒng))上搜出來(lái)的日志,默認(rèn)是折疊的。對(duì)于堆棧,我們應(yīng)該都知道,傳統(tǒng)異常堆棧的特征是,最頂層的異常,是最接近流量入口的異常,這種異常我們一般情況下不太關(guān)心。最底層的異常,才是引起系列錯(cuò)誤的源頭,我們?nèi)粘E挪閱?wèn)題的時(shí)候,往往最關(guān)心的是錯(cuò)誤源頭。所以對(duì)于堆棧日志,我們無(wú)法通過(guò)摘要一眼看出問(wèn)題出在哪行代碼,必須點(diǎn)開,拉到最下面,看最后一個(gè)堆棧才能確定源頭。
我寫了一個(gè)錯(cuò)誤示例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。常規(guī)的堆棧結(jié)構(gòu)其實(shí)分兩部分,我稱之為,異常原因棧,和錯(cuò)誤堆棧。
如上,一個(gè)堆棧包含有三組異常,每一個(gè)RuntimeException是一個(gè)異常,這三個(gè)異常連起來(lái),我們稱為一個(gè)異常原因棧。
每一個(gè)RuntimeException內(nèi)部的堆棧,我們稱為錯(cuò)誤堆棧。
說(shuō)明一下,這兩個(gè)名詞是我杜撰的,沒(méi)有看到有人對(duì)二者做區(qū)分,我們一般都統(tǒng)稱為堆棧。讀者能理解我想表達(dá)的就行,不用太糾結(jié)名詞。
第二個(gè)痛點(diǎn)是,這種堆棧存儲(chǔ)成本太高,有效信息承載率很低。老實(shí)說(shuō)這一點(diǎn)可能大多數(shù)一線開發(fā)并沒(méi)有太強(qiáng)烈的體感,但在這個(gè)降本增效的大環(huán)境下,我們每個(gè)人應(yīng)該把這點(diǎn)作為自己的OKR去踐行,變被動(dòng)為主動(dòng),否則在機(jī)器成本和人力成本之間,公司只好做選擇題了。
現(xiàn)在目標(biāo)很明確了,那我們就開始對(duì)癥下藥。核心思路有兩個(gè)。
針對(duì)堆棧折疊的問(wèn)題,采用堆棧倒打。倒打之后,最底層的異常放在了最上面,甚至不用點(diǎn)開,瞟一眼就能知道原因。
同時(shí)我們也支持異常原因棧層數(shù)配置化,以及錯(cuò)誤堆棧的層數(shù)配置化。解這個(gè)問(wèn)題,本質(zhì)上就是這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的算法題:倒序打印堆棧的最后N個(gè)元素。核心代碼如下。
要降低存儲(chǔ)成本,同時(shí)也要確保信息不失真,我們考慮對(duì)堆棧行下手,把全限定類名簡(jiǎn)化為類名全打,包路徑只打第一個(gè)字母,行號(hào)保留。如:c.a.u.m.s.LogAspect#log:88。核心代碼如下。
最終的效果大概長(zhǎng)這樣。我們隨機(jī)挑了一個(gè)堆棧做對(duì)比,統(tǒng)計(jì)字符數(shù)量,在同等信息量的情況下,壓縮比達(dá)到88%。
很多文章喜歡鼓吹所謂的最佳實(shí)踐,在筆者看來(lái)最佳實(shí)踐是個(gè)偽命題。當(dāng)你在談最佳實(shí)踐的時(shí)候,你需要指明這個(gè)"最"是跟誰(shuí)比出來(lái)的,你的適用范圍是哪些,我相信沒(méi)有任何一個(gè)人敢大言不慚自己的框架或方案是放之四海而皆準(zhǔn)的。
本文所提出的日志設(shè)計(jì)實(shí)踐方案,是在一個(gè)典型的中臺(tái)應(yīng)用中落地的,三段的日志分層方案雖然足夠簡(jiǎn)單,足夠通用,但是最近解觸了一些富客戶端應(yīng)用,這個(gè)方案要想遷移,可能就得做一些本土化的改造了。他們的特點(diǎn)是依賴的三方服務(wù)少,大量的采用緩存設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)的底層邏輯是,盡量使得所有邏輯能在本地客戶端執(zhí)行以降低分布式帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和成本,這意味著,可能99%的日志都是內(nèi)部執(zhí)行邏輯打的,那我們就得考慮從另一些維度去做拆分。另外對(duì)于日志降本,本文探討的也只是降堆棧的存儲(chǔ),一個(gè)系統(tǒng)不可能所有日志都是堆棧,所以實(shí)際整體的日志存儲(chǔ)成本,可能降幅不會(huì)有這么多。
談這么多,歸根結(jié)底還是一句話,不要迷信銀彈,減肥藥一類的東西,所有的技術(shù)也好,思想也好,都要量體裁衣,量力而行。
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