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基于Spring Cloud Sleuth与Zipkin的分布式链路追踪实战指南

news 2025/9/1 7:26:52

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基于Spring Cloud Sleuth与Zipkin的分布式链路追踪实战指南

随着微服务架构的普及，服务间调用链条变得越来越复杂。在生产环境中，定位跨服务调用的性能瓶颈、故障根因，往往需要分布式链路追踪能力。本文结合Spring Cloud Sleuth与Zipkin，分享完整的链路追踪实战经验，包括架构设计、关键配置、代码示例、踩坑及优化建议。

1. 业务场景描述

在某电商平台中，下单流程涉及多个微服务：

API 网关（Spring Cloud Gateway）
订单服务（Order Service）
库存服务（Inventory Service）
支付服务（Payment Service）

当用户下单时，请求从网关开始，依次调用订单、库存、支付。最近系统在高并发场景下出现请求延迟时长不一致、偶发超时等问题，需要基于链路追踪快速定位延迟热点。

特点：

微服务数量 10+，基于 Spring Cloud 构建
部署在 Kubernetes 集群中
日调用量峰值 5 万次/秒
需要结合 Zipkin UI 进行可视化追踪

2. 技术选型过程

在链路追踪技术选型时，核心考虑：

与 Spring 生态兼容性：优先选用 Spring Cloud Sleuth
可视化 UI：开源 Zipkin 提供成熟界面
性能开销：轻量级埋点，采样率可配置
部署 & 可扩展：支持集群级别扩展

综上，最终选择 Spring Cloud Sleuth + Zipkin 组合。Sleuth 在应用中自动注入 TraceID、SpanID，并通过 HTTP Header 传递调用链；Zipkin 负责集中存储、聚合与 UI 展示。

3. 实现方案详解

3.1 系统架构图

+------------+            +------------+            +------------+            +------------+
|  API Gateway|---(HTTP)-->|Order Svc   |---(RPC)--->|Inventory Svc|---(gRPC)-->|Payment Svc |
|  (Gateway)  |            |(Spring Boot)|            |(Spring Boot)|            |(Spring Boot)|
+------------+            +------------+            +------------+            +------------+|                        |                          |                         |+----------------------> Zipkin Collector <----------+-------------------------+(Spring Boot)

各服务通过注入 Spring Cloud Sleuth 自动上报 span 信息，Zipkin Collector 收集并存储到 Elasticsearch 或 MySQL 中。

3.2 关键依赖与配置

在每个微服务的 pom.xml 中添加：

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

在 application.yml 中配置：

spring:application:name: order-servicesleuth:sampler:probability: 0.2   # 采样率 20%zipkin:base-url: http://zipkin.example.com  # Zipkin 服务地址sender:type: web                 # 通过 HTTP 上报compression-enabled: true  # 启用压缩

3.3 核心代码示例

3.3.1 REST Controller 中自定义 Span

@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {private final Tracer tracer;public OrderController(Tracer tracer) {this.tracer = tracer;}@PostMappingpublic ResponseEntity<OrderDTO> createOrder(@RequestBody OrderRequest req) {// 创建自定义子 SpanSpan newSpan = tracer.nextSpan().name("custom-order-processing");try (Tracer.SpanInScope ws = tracer.withSpan(newSpan.start())) {// 业务逻辑log.info("开始处理订单: {}", req);OrderDTO order = orderService.process(req);return ResponseEntity.ok(order);} finally {newSpan.end();}}
}

3.3.2 RPC 客户端自动链路传递

使用 Feign 或 RestTemplate 时无需额外配置，Sleuth 自动拦截并传递 TraceID。

@FeignClient("inventory-service")
public interface InventoryClient {@PostMapping("/inventory/reserve")void reserve(@RequestBody ReserveRequest req);
}

3.3.3 Zipkin Server 部署示例

使用 Docker 方式快速启动 Zipkin：

docker run -d -p 9411:9411 openzipkin/zipkin

3.4 项目结构示例

order-service/
├── pom.xml
├── src/main/java/com/example/order
│   ├── OrderApplication.java
│   ├── controller/OrderController.java
│   ├── service/OrderService.java
│   └── config/ZipkinConfig.java
└── src/main/resources/application.yml