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Spring Boot中的Trace ID

在分布式系统中，跟踪请求的流程以及定位问题是一项重要的任务。当请求从一个服务传递到另一个服务时，为了方便跟踪，我们需要为每个请求分配一个唯一的标识符。这个标识符被称为Trace ID。Spring Boot提供了一种轻松地在应用程序中实现Trace ID的方式，本文将介绍如何使用Spring Boot来处理Trace ID。

什么是Trace ID？

在分布式系统中，一个请求可能在多个服务之间传递。当请求进入系统时，Trace ID被创建并分配给请求。在请求的整个生命周期内，这个Trace ID会随着请求一起传递，每个服务都会将这个Trace ID记录下来，以便后续的跟踪和问题排查。使用Trace ID，我们可以轻松地追踪请求的流向，并找出一次请求中的所有服务之间的依赖关系。

实现Trace ID

要在Spring Boot应用程序中实现Trace ID，我们可以使用MDC（Mapped Diagnostic Context）来存储和传递Trace ID。MDC是logback框架提供的一种机制，它允许我们为每个线程存储一些上下文信息。Spring Boot默认使用logback作为日志框架，因此我们可以利用MDC来处理Trace ID。

首先，我们需要创建一个过滤器来为每个请求生成和传递Trace ID。创建一个名为TraceIDFilter的过滤器类：

import org.slf4j.MDC;

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;
import java.util.UUID;

public class TraceIDFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        // 生成唯一的Trace ID
        String traceId = UUID.randomUUID().toString();
        // 将Trace ID存储到MDC中
        MDC.put("traceId", traceId);

        try {
            // 继续处理请求
            chain.doFilter(request, response);
        } finally {
            // 请求处理完毕后，移除Trace ID
            MDC.remove("traceId");
        }
    }
}

接下来，我们需要注册这个过滤器。在Spring Boot应用程序中，可以通过创建一个FilterRegistrationBean来注册过滤器。

import org.springframework.boot.web.servlet.FilterRegistrationBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class WebConfig {

    @Bean
    public FilterRegistrationBean<TraceIDFilter> traceIdFilterRegistrationBean() {
        FilterRegistrationBean<TraceIDFilter> registrationBean = new FilterRegistrationBean<>();
        registrationBean.setFilter(new TraceIDFilter());
        // 设置过滤器的顺序
        registrationBean.setOrder(1);
        return registrationBean;
    }
}

现在，每个请求进入系统时，Trace ID都会被生成并存储到MDC中，我们可以在任何地方使用它。

使用Trace ID

要在应用程序中使用Trace ID，我们可以通过MDC类来访问它。例如，在日志中打印Trace ID：

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloController.class);

    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        String traceId = MDC.get("traceId");
        logger.info("Received request with Trace ID: {}", traceId);
        return "Hello World!";
    }
}

在上面的示例中，我们使用MDC.get("traceId")来获取当前请求的Trace ID，并将它记录到日志中。