Spring Boot中的Zipkin：分布式跟踪系统

简介

在现代的分布式应用程序中，由于业务逻辑被分解为多个微服务，因此我们需要跟踪每个服务的性能和行为。Zipkin是一个分布式跟踪系统，它可以帮助我们收集、存储和分析跨越多个服务的请求。本文将介绍Spring Boot中的Zipkin，它如何帮助我们跟踪分布式应用程序，并介绍如何使用Zipkin。

Zipkin介绍

Zipkin是一个开源的分布式跟踪系统，它可以帮助我们跟踪多个服务之间的请求。Zipkin通过使用Google Dapper的开放标准，将跨越多个服务的请求进行追踪，并将结果可视化展示出来。Zipkin可以帮助我们发现应用程序中的慢请求，并帮助我们调试和优化性能问题。

Zipkin的架构如下图所示：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-l78ATkP4-1688528173532)(https://zipkin.io/pages/architecture.png)]

Zipkin包含以下组件：

• Collector：用于收集跟踪信息的组件。
• Storage：用于存储跟踪信息的组件。
• Search：用于搜索跟踪信息的组件。
• API：用于查询跟踪信息的API。
• UI：用于可视化展示跟踪信息的Web界面。

Zipkin与Spring Boot集成

Spring Boot提供了对Zipkin的集成支持，通过添加Spring Cloud Sleuth和Zipkin Client的依赖来实现。Spring Cloud Sleuth是一个分布式跟踪解决方案，它可以帮助我们跟踪应用程序中的请求。Zipkin Client是一个Zipkin的客户端，它可以帮助我们将跟踪信息发送到Zipkin Server中。

添加依赖

首先，我们需要在pom.xml文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
</dependency>

配置Zipkin Server

Zipkin Server是一个用于存储和查询跟踪信息的中央存储库。我们需要配置Zipkin Server的URL，以便Sleuth可以将跟踪信息发送到Zipkin Server中。在application.properties文件中添加以下配置：

spring.zipkin.base-url=http://localhost:9411/

配置应用程序

我们需要在应用程序中添加一些配置，以便将跟踪信息发送到Zipkin Server中。在application.properties文件中添加以下配置：

spring.application.name=my-app
spring.sleuth.sampler.probability=1.0

在上面的配置中，我们指定了应用程序的名称为my-app。我们还指定了采样率为100%。

启动Zipkin Server和应用程序

在完成上述配置之后，我们需要启动Zipkin Server和应用程序。Zipkin Server默认监听9411端口，我们可以使用以下命令来启动Zipkin Server：

$ java -jar zipkin-server-2.23.2-exec.jar

在启动应用程序之前，我们需要确保应用程序的所有依赖项都已经添加到pom.xml文件中。然后，我们可以使用以下命令来启动应用程序：

$ java -jar my-app.jar

验证Zipkin跟踪

在我们启动应用程序之后，我们可以访问Zipkin的Web界面，以查看应用程序的跟踪信息。我们可以使用以下URL来访问Zipkin的Web界面：

http://localhost:9411/zipkin/

在Web界面中，我们可以看到所有的跟踪信息，我们可以根据跟踪信息的ID来查看每个请求的详细信息和时间线。以下是一个示例跟踪信息：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-koHKXsTk-1688528173543)(https://zipkin.io/pages/traces.png)]

在上图中，我们可以看到一个跨越两个服务的请求的时间线。我们可以看到每个请求的开始时间、结束时间、持续时间和调用的服务名称。我们还可以查看每个服务的详细信息，包括请求的URL、请求参数、响应时间和响应代码等。

示例代码

下面是一个简单的Spring Boot应用程序，它演示了如何使用Zipkin进行分布式跟踪。在这个应用程序中，我们有两个服务：hello-service和world-service。当我们向hello-service发送一个请求时，它会向world-service发送一个请求，并返回一个响应。

pom.xml

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-sleuth</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

application.properties

spring.application.name=hello-world-app
server.port=8080
spring.zipkin.base-url=http://localhost:9411/
spring.sleuth.sampler.probability=1.0

HelloController.java

@RestController
public class HelloController {
    private final RestTemplate restTemplate;
    public HelloController(RestTemplate restTemplate) {
        this.restTemplate = restTemplate;
    }
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        String response = restTemplate.getForObject("http://localhost:8081/world", String.class);
        return "Hello " + response;
    }
}

WorldController.java

@RestController
public class WorldController {
    @GetMapping("/world")
    public String world() {
        return "World";
    }
}

在上面的示例中，我们使用了Spring Boot的@RestController注解来定义HelloController和WorldController。我们使用了Spring Cloud Sleuth的RestTemplate来发送HTTP请求，并将跟踪信息添加到请求头中。

结论

在现代的分布式应用程序中，跟踪请求是非常重要的。Zipkin是一个开源的分布式跟踪系统，它可以帮助我们收集、存储和分析跨越多个服务的请求。在Spring Boot中，我们可以使用Spring Cloud Sleuth和Zipkin Client来集成Zipkin。通过使用Zipkin，我们可以发现应用程序中的慢请求，并帮助我们调试和优化性能问题。