Java 调用链跟踪

何为调用链？

方法调用的链路，就是调用链；很显然这里的链不仅仅适合于 本地方法调用，远程方法调用（RPC）也是同样适用的。

例如一个方法test()，里面调用了test1()和test2()； test1()里面调用了test01()，test01()里面调用了test001()， 即如下如下所示： test()-> test1()-> test01()-> test001() test2() 很显然调用链可能会非常复杂并且嵌套很深，而这种复杂性给监控带来 一些挑战和难点。

对于性能敏感的应用，很希望能够分析出整个调用链的执行情况，例如 每个方法的执行顺序、耗时等等，这样才能方便诊断性能瓶颈所在。

分析

可以分析出，这里最核心的点是调用顺序和深度。如果能将这个结构梳理 清晰，问题也就迎刃而解。

• 调用链标识：什么才算一个完整的调用链？这一点是比较灵活的，一般 取决于开发者实际情况。最上一层需要监控的方法称之为root，root方法 与其它方法的不同之处在于其需要生成一个独一无二的token，来唯一确定 此次调用链，否则调用链的数据将无从分析。token产生后必须放在线程的 本地存储（ThreadLocal）中。每次方法执行日志，都需要将此token拿到 并输出。

• 调用顺序：即平级的方法调用的顺序，例如上面的test1和test2， 每一次平级调用，顺序值加1.

• 调用深度：即嵌套的方法调用，如上面的test()->test1()，每嵌套 一次，调用深度加1。

因此可以抽象出下面的数据结构：

public class TraceToken {
    private int depth = 0;
    private Map<Integer, Integer> seqMap = Maps.newHashMap();

    public void enter() {
        this.depth = this.depth + 1;
        if (!seqMap.containsKey(depth)) {
            this.seqMap.put(this.depth, 0);
            return;
        }
        int lastSeq = this.seqMap.get(this.depth);
        this.seqMap.put(this.depth, lastSeq + 1);
    }

    public void leave() {
        this.depth = this.depth - 1;
    }
}

其中，depth是当前嵌套深度，seqMap是在该层嵌套深度上的调用顺序值。 对于任何一次方法调用，在调用开始前触发enter()，将当前depth 对应的seq自增1，并更新执行顺序；在调用结束后触发leave()，恢复深度。

剩下的问题就很简单了，只要拦截方法的执行情况即可。例如常用的Spring AOP+AspectJ，可以很方便拦截指定的方法调用。在ProceedingJoinPoint 处理完毕后，将调用链数据输出到日志中供后面分析使用。这些数据非常适合 用hadoop类的工具做处理。