rest下brave对dubbo做链路跟踪为何失败,如何修正

使用bravedubbo做链路跟踪对复杂系统定位问题有重要意义。某项目发现,在rest协议下,brave做链路跟踪会失败。
经试验对比,此问题有普遍性。本篇博客从源码层面探索失败原因,并给出一个初步的解决方案。
也欢迎访问笔者github上此问题示例工程test-dubbo-brave

问题定位

首先明确dubbobrave集成的方式为通过dubboFilter,其中bravecarrierdubboAttachments,可见brave.dubbo.rpc.TracingFilterInvoke方法,如下代码片段:

if (kind.equals(Kind.CLIENT)) {
    span = tracer.nextSpan();
    injector.inject(span.context(), invocation.getAttachments());
} else {
    TraceContextOrSamplingFlags extracted = extractor.extract(invocation.getAttachments());
    span = extracted.context() != null
            ? tracer.joinSpan(extracted.context())
            : tracer.nextSpan(extracted);
}

可知:

  1. 若当前dubbo为消费端,则生成下一个span,放入Attachments
  2. 若当前dubbo为服务端,则从Attachments中提取span

另外注意,其中使用的AttachmentsInvocation中的。
参考笔者另一篇博客
dubbo-protocol-rest下attachments如何传递,可知protocol-rest下,dubbo使用的AttachmentsRpcContext中的。
这样一来就矛盾了:

  1. brave使用Invocation中的Attachments,放入或取出Span
  2. protocol-rest使用RpcContext中的Attachments,放入或取出HTTP header

这两者一连接,示意图如下:

                                  brave                       protocol-rest
组件                           TracingFilter                 RpcContextFilter
attachments载体             span      Invocation       RpcContext      HTTP headers

server端attachments赋值方向        <-                              <-
client端attachments赋值方向        ->                              ->

造成的问题为:

  1. 若当前dubbo为消费端,则将span放入Invocation中的Attachments,将RpcContext中的Attachments放入HTTP header。新span无法传入下一个服务,上下游服务span相同。
  2. 若当前dubbo为服务端,从HTTP header取出Attachments放入RpcContext,从InvocationAttachments提取span。服务端提取不到span,总认为是自己是交易入口,起一个新trace

修正

这里给出两个方法,分别为是否改源码

修改源码

较简单做法为修改源码,不是使用Invocation中的Attachments作为carrier,而是使用RpcContext中的。略。

不修改源码

另一种做法为再增加一个Filter,完成Invocation中的AttachmentsRpcContext中的双向赋值。可见笔者github上此问题示例工程test-dubbo-brave,增加后spanHTTP header之间的赋值示意图如下:

                                  brave                       protocol-rest
组件                           TracingFilter     *新增*      RpcContextFilter
attachments载体             span      Invocation       RpcContext      HTTP headers

server端attachments赋值方向        <-              *<-*            <-
client端attachments赋值方向        ->              *->*            ->

其中两个关键FilterPropagationFromRpcContextToInvocationFilterPropagationFromRpcInvocationToContextFilter,类图为:

两个关键Filter类图

另有META-INF/dubbo/internal/com.alibaba.dubbo.rpc.Filter,其内容为:

context2inv=io.dracula.test.dubbo.brave.PropagationFromRpcContextToInvocationFilter
inv2context=io.dracula.test.dubbo.brave.PropagationFromRpcInvocationToContextFilter

使用时需在xml文件中指定:

<dubbo:provider filter="context2inv,tracing"/>
<dubbo:consumer filter="tracing,inv2context"/>

具体实现方面,在两Filter中尽可能使用brave提供的api,如ExtractorInjector,而不是直接从Attachments中取值再向另一个Attachments赋值。这主要是考虑到了bravePropagationCarrier抽象,同时兼顾灵活性。
bravedubbo Filterbrave.dubbo.rpc.TracingFilter,代码片段如下:

public final class TracingFilter implements Filter {

  TraceContext.Extractor<Map<String, String>> extractor;
  TraceContext.Injector<Map<String, String>> injector;

  //略
}

可见extractorinjector属性为包访问级别,于是需要自己在同包下写一个类,将两属性暴露出来,可见brave.dubbo.rpc.PackageAccessBridge,其子类io.dracula.test.dubbo.brave.PropagationKeysAssignFilter中封装了可复用的逻辑,从一个AttachmentsExractor提取出span,再用Injector将此span放入另一个Attachments,代码片段如下:

//Map<String, String> ori, des分别为两个Attachments
TraceContext extractedTraceContext = extractor.extract(ori).context();
injector.inject(extractedTraceContext, des);
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