【JAVA日志】关于日志系统的架构讨论

目录

1.日志系统概述

2.环境搭建

3.应用如何推日志到MQ

4.logstash如何去MQ中取日志

5.如何兼顾分布式链路追踪

1.日志系统概述

关于日志系统，其要支撑的核心能力无非是日志的存储以及查看，最好的查看方式当然是实现可视化。目前市面上有成熟的解决方案——ELK，即elastic search+logstash+kibana。前文中我们已经聊过了ELK这条线，本文主要就是基于ELK并在其中加一个MQ作为中间层来流量削峰、异步写日志。

这里首先要声明的是，虽然本文在日志系统中使用到了MQ，但MQ真的是必要的嘛？

这个要看系统的体量了。除非是超大型的分布式架构，服务上百个并且并发量较高，才会考虑用MQ来做一层缓存从而来降低IO压力。如果不是上述情况的话是没有必要上MQ来做一个中间层的。日志作为系统中掺入的"沙子"，其量本来就不会很大，一次API调用平均能产生一条日志吗？其实是不见的是吧。所以就这点数据量上MQ这种吞吐量的中间层简直就是杀鸡用牛刀，过度设计，徒增了系统的复杂度了。MQ更多的时候是拿来做移步任务或者定时任务的，用来做业务上的流量削峰或者异步的去做些事情。比如异步的下订单、订单超时取消等。绝大多数时候我们的日志系统的架构，直接让存储去直面日志IO都是能轻轻松松顶得住的。所谓的让存储去直面日志的IO是什么意思？就是比如我走了ELK这条线，那么就直接讲日志往es里面丢就对了。ELK这么用前面已经有文章介绍过了。本文还是聊一聊假设真的到了很极限的中间需要引入MQ的情况。

ELK的搭建这里就不赘述了，前面有文章详细聊过：

https://bugman.blog.csdn.net/article/details/135964825?spm=1001.2014.3001.5502

https://bugman.blog.csdn.net/article/details/136017853?spm=1001.2014.3001.5502

https://bugman.blog.csdn.net/article/details/136066171?spm=1001.2014.3001.5502

这里我们只需要关注几个点：

• 应用的日志如何推到mq中
• logstash如何去取mq中存放的日志

2.环境搭建

ELK相关内容：

MQ我们选择rabbitMQ，作为一个开箱即食的MQ，rabbitMQ的下载安装网上文章车载斗量，此处就不赘述了。

3.应用如何推日志到MQ

写日志肯定是JAVA的日志框架来负责的，前面有文章已经详细的介绍了JAVA的日志框架：

【JAVA日志框架】JUL，JDK原生日志框架详解。_jul jdk-CSDN博客

JAVA的日志框架总的来说架构都是大同小异的，都是由不同的appender（有的里面叫handler其实都是一个东西）来向不同的地方写日志：

既然要往rabbitMQ里面写日志，那当然就要一个rabbitMQ的appender了。这个appender在哪里？在rabbitMQ的JAVA API依赖中：

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
<dependency>
        <groupId>org.springframework.amqp</groupId>
        <artifactId>spring-rabbit</artifactId>
</dependency>

然后配置一下日志框架的配置文件即可，这里我们以spring boot默认的日志框架logback为例，在其配置文件中配置好rabbitMQ的appender即可：

<configuration>

    <!-- 定义 RabbitMQ 连接 -->
    <appender name="RABBIT" class="com.github.logback.amqp.AmqpAppender">
        <host>localhost</host> <!-- RabbitMQ 主机地址 -->
        <port>5672</port> <!-- RabbitMQ 端口 -->
        <username>guest</username> <!-- RabbitMQ 用户名 -->
        <password>guest</password> <!-- RabbitMQ 密码 -->
        <exchange>logs</exchange> <!-- RabbitMQ 交换机 -->
        <routingKey>logstash</routingKey> <!-- RabbitMQ 路由键 -->
        <declareExchange>true</declareExchange> <!-- 是否声明交换机 -->
        <exchangeType>fanout</exchangeType> <!-- 交换机类型 -->
        <durable>true</durable> <!-- 是否持久化消息 -->
        <applicationId>myApplication</applicationId> <!-- 应用程序标识 -->
        <!-- 其他可选配置 -->
        <!--<declareQueue>true</declareQueue>-->
        <!--<queue>logQueue</queue>-->
        <!--<declareBinding>true</declareBinding>-->
    </appender>

    <!-- 定义日志输出格式 -->
    <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
        <Pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</Pattern>
    </layout>

    <!-- 根日志输出到 RabbitMQ -->
    <root level="INFO">
        <appender-ref ref="RABBIT"/>
    </root>
</configuration>

4.logstash如何去MQ中取日志

logstash的input可以理解为插件，既然是插件当然就有很多中类型，其中就包括rabbitMQ的（自然也有其它的），下面是logstash从MQ中取数据然后推给es的一份示例：

input {
  rabbitmq {
    host => "localhost"           # RabbitMQ 主机地址
    port => 5672                  # RabbitMQ 端口
    user => "guest"               # RabbitMQ 用户名
    password => "guest"           # RabbitMQ 密码
    queue => "logQueue"           # RabbitMQ 队列名
    durable => true               # 是否持久化队列
    ack => true                   # 是否需要手动确认消息
    threads => 1                  # 线程数
  }
}

output {
  stdout { codec => rubydebug }   # 输出到控制台，可选
  
  elasticsearch {
    hosts => ["localhost:9200"]    # Elasticsearch 主机地址
    index => "logstash-%{+YYYY.MM.dd}"  # Elasticsearch 索引名
  }
}
 

5.如何兼顾分布式链路追踪

这里顺带讨论一个问题，就是在ELK体系中如何去实现分布式链路跟踪。分布式链路跟踪相关内容前面有文章详细讨论过：

https://bugman.blog.csdn.net/article/details/135258207?spm=1001.2014.3001.5502

https://bugman.blog.csdn.net/article/details/135258207?spm=1001.2014.3001.5502

其实在ELK中实现分布式链路追踪的方式很简单，思路如下：

仍然在应用侧上链路追踪技术来统一日志格式，然后要进行查询追踪的时候直接使用Kibana的搜索和过滤功能来仅显示与特定跟踪ID或请求ID相关的日志消息，或者利用Kibana的图表功能，将日志数据与分布式追踪数据结合起来，创建可视化的图表和仪表板。你可以根据需要显示请求的整个路径、每个步骤的响应时间、错误率等指标。