進(jìn)行微服務(wù)治理先要對(duì)微服務(wù)進(jìn)行度量

1、 進(jìn)行微服務(wù)治理，先要對(duì)微服務(wù)進(jìn)行度量 要管得到，必須先看得到！要對(duì)微服務(wù)進(jìn)行治理，先要對(duì)微服務(wù)進(jìn)行度量。根據(jù)微服務(wù)的生命周期，可以將服務(wù)度量分為服務(wù)開發(fā)質(zhì)量度量、服務(wù)測(cè)試質(zhì)量度量、服務(wù)運(yùn)維質(zhì)量度量和服務(wù)線上性能度量四大部分。服務(wù)開發(fā)質(zhì)量度量通過開發(fā)過程管理指標(biāo)來衡量過程效率及質(zhì)量在微服務(wù)架構(gòu)下通常會(huì)采用小團(tuán)隊(duì)、敏捷的開發(fā)模式，使用特定的需求和研發(fā)過程管理工具對(duì)業(yè)務(wù)需求、研發(fā)用例及研發(fā)進(jìn)度進(jìn)行全程管理。因此，從開發(fā)階段的過程管理和成果管理中，可以獲得很多相關(guān)度量指標(biāo)。目前流行的敏捷過程管理工具很多，Jira便是其中的典型代表。圖2.9是筆者所在團(tuán)隊(duì)使用Jira進(jìn)行敏捷迭代管理的一個(gè)功能截圖。圖

2、2.9使用Jira做研發(fā)敏捷過程管理Jira提供API接口，可以獲取非常豐富的研發(fā)過程度量指標(biāo)，包括一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)一批業(yè)務(wù)需求所投入的人力資源和各個(gè)環(huán)節(jié)所耗費(fèi)的時(shí)間等信息。以下是Jira提供的一些典型接口。1.獲取所有項(xiàng)目信息通過API接口http:/jiraserver:port/rest/api/2/project可以獲取Jira中的所有項(xiàng)目的詳細(xì)信息，包括項(xiàng)目ID、項(xiàng)目key、項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目類比/類型等信息。2.獲取單個(gè)項(xiàng)目信息通過API接口http:/jiraserver:port/rest/api/2/project/projectId可以獲取某個(gè)項(xiàng)目ID對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的詳細(xì)

3、信息，包括項(xiàng)目組件列表、版本列表及項(xiàng)目相關(guān)角色列表等信息。3.獲取項(xiàng)目某個(gè)敏捷迭代（Sprint）中的所有issue（UserStory、Task、需求、Bug）http:/jiraserver:port/rest/api/2/search?jql=project=projectKeyAND sprint=sprintKey通過如上Jira提供的針對(duì)issue的API查詢接口，利用帶JQL的查詢接口調(diào)用，可以查詢某個(gè)項(xiàng)目下某個(gè)迭代周期中的所有UserStory及Task詳情。4.獲取某個(gè)issue的詳細(xì)信息通過API接口http:/jiraserver:port/rest/api/2/issu

4、e/issueId/issueKey可以獲取某個(gè)issue（用戶故事、任務(wù)、需求、Bug）的詳細(xì)信息，包括創(chuàng)建時(shí)間、狀態(tài)（及變更）、創(chuàng)建人、負(fù)責(zé)人、子任務(wù)等信息。通過以上接口，定期收集敏捷過程中每個(gè)UserStory及對(duì)應(yīng)Task的相關(guān)狀態(tài)信息、變更時(shí)間信息、負(fù)責(zé)人員信息（開發(fā)人員、測(cè)試人員和驗(yàn)收人員）、對(duì)應(yīng)服務(wù)信息（可通過自定義字段維護(hù)issue所關(guān)聯(lián)的微服務(wù)）。基于時(shí)間軸將這些信息進(jìn)行橫向和縱向的組織及比對(duì)，再結(jié)合精益看板，即可從不同維度對(duì)微服務(wù)的開發(fā)過程進(jìn)行全方位審核和把控。整個(gè)過程如圖2.10所示。圖2.10通過研發(fā)過程信息采集做微服務(wù)研發(fā)過程分析但是，這樣就夠了嗎？不！我們還有一個(gè)龐

5、大的“寶庫(kù)”沒有挖掘，那就是研發(fā)成果的最終歸檔物源代碼。用代碼“讀懂”代碼：衡量開發(fā)交付質(zhì)量回顧軟件開發(fā)的流程，從前期的業(yè)務(wù)需求分析，到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，再到架構(gòu)設(shè)計(jì)，通過層層迭代，讓所有關(guān)于業(yè)務(wù)及系統(tǒng)的思考、意圖和策略最終都通過開發(fā)人員的代碼表述出來。代碼成了這些活動(dòng)的最終產(chǎn)出物?？梢哉f，一個(gè)系統(tǒng)的源代碼就是一本“書”，讀懂這本“書”，我們就知道這個(gè)系統(tǒng)的“前世今生”。當(dāng)然，深入（自動(dòng)化）分析源代碼也可以衡量服務(wù)的開發(fā)和設(shè)計(jì)質(zhì)量。在實(shí)際的開發(fā)工作中，大都采用面向?qū)ο蟮木幊谭绞健Ｎ覀儼颜鎸?shí)世界的業(yè)務(wù)實(shí)體映射成軟件中的對(duì)象，實(shí)體間的關(guān)系就演變成了對(duì)象間的繼承、實(shí)現(xiàn)和引用關(guān)系。因此通過對(duì)源代碼的分析，可以

6、知道軟件系統(tǒng)的一系列關(guān)系邏輯，包括系統(tǒng)的調(diào)用入口在哪，以及系統(tǒng)API的實(shí)現(xiàn)和繼承關(guān)系、類方法之間的引用關(guān)系等。如圖2.11所示，如果將圖左邊的代碼關(guān)系用圖形化的方式呈現(xiàn)出來，就可以獲得圖右邊的調(diào)用鏈路關(guān)系圖。這類關(guān)系圖對(duì)我們快速梳理和理解系統(tǒng)的邏輯非常有幫助，在此基礎(chǔ)上也可以對(duì)微服務(wù)的調(diào)用質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。源碼是一個(gè)寶庫(kù)，包含了很多的內(nèi)容。假如有個(gè)“超人”能夠記住所有的源碼并理解透徹，那么很多治理的難題都能迎刃而解。問題一出來，超人就能快速地定位問題所在。奈何現(xiàn)實(shí)中沒有超人，全盤讀懂源碼既是腦力活也是體力活，將成千上萬個(gè)核心類的調(diào)用關(guān)系梳理出來并畫出關(guān)系圖，沒有核心程序員好幾周的辛苦努力是搞不定的

7、。圖2.11代碼邏輯關(guān)系的梳理“人力有窮時(shí)”，最好的辦法是通過某種自動(dòng)化手段，自動(dòng)提取源碼中的元素，自動(dòng)梳理這些元素之間的關(guān)系，簡(jiǎn)言之就是“通過代碼去理解代碼”。所幸，現(xiàn)在已經(jīng)有一些能夠?qū)υ创a進(jìn)行解析的工具和組件，JDT就是其中的典型代表。JDT的全稱是Java Development Tools，是Eclipse的核心組件，主要用于Java程序的組織、編譯、調(diào)試和運(yùn)行等。在Java源碼解析上，JDT提供了一個(gè)AST組件（Abstract Syntax Tree，抽象語(yǔ)法樹）來做Java程序分析。通過AST，編譯器會(huì)把代碼轉(zhuǎn)化成一棵抽象“語(yǔ)法樹”，樹上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)代碼元素（變量、方法、邏

8、輯塊等），同時(shí)針對(duì)節(jié)點(diǎn)的類型和屬性解析提供完整的能力。利用JDT-AST解析Java源碼的基本能力展示如下所示。01./獲取Java源碼02.String content =read(javaFilePath)；03./創(chuàng)建語(yǔ)法解析器04.ASTParser parsert = ASTParser.newParser(AST.JLS4);05./設(shè)定解析器的源代碼字符06.parsert.setSource(content.toCharArray();07./使用解析器進(jìn)行解析并返回AST上下文結(jié)果(CompilationUnit為根節(jié)點(diǎn))08.CompilationUnit result =

9、(CompilationUnit)parsert.createAST(null);09./獲取類型10.List types = result.types();11./取得類型聲明(可能有多個(gè)類定義)12.TypeDeclaration typeDec =(TypeDeclaration)types.get(0);13./取得包名14.PackageDeclaration packetDec = result.getPackage();15./取得類名16.String className = typeDec.getName().toString();17./取得函數(shù)(Method)聲明列表1

10、8.MethodDeclaration methodDec = typeDec.getMethods();19./取得函數(shù)(Field)聲明列表20.FieldDeclaration fieldDec = typeDec.getFields();21./繼承的類或者實(shí)現(xiàn)的接口22.for(Object obj ：typeDec.superInterfaceTypes()23.System.out.println(interface： + obj);24.25.System.out.println(extends： + typeDec.getSuperclassType();26./輸出包名27

11、.System.out.println(包名： + packetDec.getName();28./輸出類名29.System.out.println(類名： + className);30./輸出引用import31.System.out.println(引用import：);32.for(Object obj ：result.imports()33.ImportDeclaration importDec =(ImportDeclaration)obj;34.System.out.println( + importDec.getName();35.36.37./循環(huán)輸出變量38.for(Fi

12、eldDeclaration fieldDecEle ：fieldDec)39.for(Object obj ：fieldDecEle.fragments()40.System.out.println(類變量：+fieldDecEle.getType()+ +(VariableDeclarationFragment)obj).getName();41.42.43.for(MethodDeclaration method ：methodDec)44.System.out.println(方法： + method.getName();45./遍歷方法內(nèi)變量46.ListmParams = meth

13、od.parameters();47.if(mParams !=null)48.for(inti = 0；i mParams.size()；i+)49.SingleVariableDeclaration sVar = mParams.get(i);50.System.out.println(方法變量： + sVar. getType().toString()+ + sVar.getName().toString();51.52.53./遍歷方法內(nèi)邏輯塊54.Block body = method.getBody();55.if(body =null)56.continue;57.58.List

14、 statements = body.statements()；59.Iterator iter = statements.iterator();60.while(iter.hasNext()61.Statement stmt =(Statement)iter.next();62.System.out.println(邏輯塊類型： + stmt.getClass().getSimpleName();63.64.通過JDT-AST可以解析出某個(gè)類所有引用的其他類（import）列表、類變量列表、類函數(shù)列表、函數(shù)內(nèi)變量列表和函數(shù)內(nèi)邏輯塊。有了這些基礎(chǔ)信息之后，再遍歷每個(gè)方法中的每一行，通過正則表達(dá)

15、式可以獲取此代碼行所調(diào)用的變量及其方法。比如，針對(duì)下面的代碼：params.put（isAdded， remind.getIsAdded()）;通過正則表達(dá)式：a-zA-Z0-9_$+ |r|n*. |r|n*a-zA-Z0-9_$+（可以識(shí)別出如下兩個(gè)子串：1params.put(2remind.getIsAdded(對(duì)上面的結(jié)果稍加處理，可知上述代碼分別調(diào)用了變量params的put方法和變量remind的getIsAdded方法。基于這個(gè)結(jié)論，再根據(jù)類變量列表及函數(shù)內(nèi)變量列表匹配到對(duì)應(yīng)的類上，即可獲得某個(gè)類方法調(diào)用其他類方法的情況。微服務(wù)本身即以類方法（或接口）的形式存在，因此，通過這種

16、方式可以獲得微服務(wù)之間的調(diào)用關(guān)系，具體解析過程如圖2.12所示。圖2.12通過JDT-AST解析Java文件獲取方法間的調(diào)用關(guān)系有了這些信息，就可以逐個(gè)遍歷方法，掃描方法的每一行代碼，通過前面識(shí)別出的類變量及方法變量，找出這些變量的對(duì)外調(diào)用，從而構(gòu)建出某個(gè)類方法對(duì)其他類方法的調(diào)用關(guān)系。如果把源碼庫(kù)中所有微服務(wù)工程的源碼都進(jìn)行掃描，可以獲得一個(gè)Map/string，list對(duì)象集合，Map的key是某個(gè)類方法，Value是其調(diào)用的其他類方法的集合（為了程序處理方便，可能還需要構(gòu)建一個(gè)類似的被調(diào)用關(guān)系集合Map）。在此基礎(chǔ)上對(duì)這個(gè)Map進(jìn)行遞歸遍歷，就可以找出所有這些類方法的調(diào)用鏈路關(guān)系，如圖2.

17、13所示。圖中的F#Func1和K#Func1是微服務(wù)的調(diào)用入口，一般都作為調(diào)用契約以接口的形式存在。在進(jìn)行代碼掃描時(shí)，要注意將其與實(shí)現(xiàn)類做關(guān)聯(lián)（接口和實(shí)現(xiàn)類的關(guān)聯(lián)關(guān)系可以通過AST獲得。圖2.13微服務(wù)內(nèi)部及微服務(wù)間的方法級(jí)別的調(diào)用鏈路關(guān)系把如圖2.13所示的這些調(diào)用鏈路關(guān)系合并，可以構(gòu)建一個(gè)如圖2.11右邊所示的完整的方法級(jí)別的調(diào)用矩陣，微服務(wù)間的調(diào)用是這個(gè)調(diào)用矩陣的一個(gè)子集。圖2.14是一個(gè)真實(shí)靜態(tài)調(diào)用鏈的示例，以一個(gè)類方法為起點(diǎn)，找到它調(diào)用的所有其他方法，逐層遍歷后，就能得到圖中所顯示的調(diào)用層級(jí)關(guān)系。圖2.14-是這種調(diào)用關(guān)系的文本描述，從圖中可以清晰地看到方法間調(diào)用的先后和層級(jí)關(guān)系。

18、要注意的是類的實(shí)現(xiàn)和繼承關(guān)系。接口類方法或者抽象類方法是沒有具體實(shí)現(xiàn)邏輯的，所以在程序掃描時(shí)，還需維護(hù)類直接的繼承和實(shí)現(xiàn)關(guān)系。接口方法往往用具體的實(shí)現(xiàn)類方法來代替，這樣就能順利地找到它的下一層引用關(guān)系。如果引入諸如mxGraph這類圖形化展示組件，可以將圖2.14-中類方法間的調(diào)用關(guān)系用一棵從上至下、從左至右的調(diào)用樹圖來展示，如圖2.14-所示。調(diào)用樹上每一個(gè)節(jié)點(diǎn)就是一個(gè)類方法，節(jié)點(diǎn)間的箭頭連線就是一個(gè)調(diào)用關(guān)系。通過JDT能夠識(shí)別出方法注釋，還可以將方法注釋在每一個(gè)類方法節(jié)點(diǎn)的右邊列出。如果系統(tǒng)注釋完整，那么通過一張圖就可以基本讀清楚一個(gè)微服務(wù)入口方法的完整實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。如果一個(gè)方法類的結(jié)構(gòu)比較復(fù)

19、雜，例如它有IFELSE關(guān)系或者FOR循環(huán)等嵌套調(diào)用關(guān)系，也可以用JDT識(shí)別，將這種關(guān)系在調(diào)用線條上列出。這樣就能清楚地知道這是一種分支調(diào)用關(guān)系還是一種循環(huán)調(diào)用關(guān)系。圖2.14靜態(tài)調(diào)用鏈的文本展示形式和圖形展示形式的對(duì)照由于掃描的是所有相關(guān)工程的代碼，一張圖上就包含了所有層級(jí)的服務(wù)或系統(tǒng)之間的RPC調(diào)用關(guān)系。通過包名來對(duì)不同的業(yè)務(wù)層級(jí)（前臺(tái)、中臺(tái)、后臺(tái)）進(jìn)行識(shí)別，并為不同包名的圖形單元賦予不同的顏色，通過顏色的區(qū)分可以清楚地知道一個(gè)方法的調(diào)用究竟涉及多少個(gè)系統(tǒng)，在每個(gè)系統(tǒng)中的入口是什么、出口又是什么等。這里存在一個(gè)問題，就是如何將源碼掃描獲取到的類方法（微服務(wù)的API）與需求/開發(fā)任務(wù)管理系統(tǒng)中的UserStory和Task關(guān)聯(lián)上？可以強(qiáng)制要求在微服務(wù)API入口方法（或者微服務(wù)類聲明）的