本人阅读了 Skywalking 的大部分核心代码，也了解了相关的文献，对此深有感悟，特此借助巨人的思想自己手动用JAVA语言实现了一个 "调用链监控APM" 系统。本书采用边讲解实现原理边编写代码的方式，看本书时一定要跟着敲代码。
作者已经将过程写成一部书籍，奈何没有钱发表，如果您知道渠道可以联系本人。一定重谢。
本书涉及到的核心技术与思想
JavaAgent ， ByteBuddy，SPI服务，类加载器的命名空间，增强JDK类，kafka，插件思想，切面，链路栈等等。实际上远不止这么多，差不多贯通了整个java体系。
适用人群
自己公司要实现自己的调用链的；写架构的；深入java编程的；阅读Skywalking源码的；
版权
本书是作者呕心沥血亲自编写的代码，不经同意切勿拿出去商用，否则会追究其责任。
原版PDF+源码请见：
本章涉及到的工具类也在这里面：
PDF书籍《手写调用链监控APM系统-Java版》第1章 开篇介绍-CSDN博客
第8章 插件与链路的结合：Gson插件实现
Gson是一个json解析工具，也没跨线程或进程调用，非常适合LocalSpan案例。
Gson在将json字符串反序列化成对象时，执行的类和方法信息如下：
类名：com.google.gson.Gson
方法：fromJson（第一个参数为JsonReader.class）
非JDK类库
Gson在将对象序列化成json字符串时，执行的类和方法信息如下：
类名：com.google.gson.Gson
方法：toJson （第二个参数为JsonWriter.class）
非JDK类库
在插件apm-agent-plugins 聚合模块下新建一个gson-plugin插件项目。POM文件添加gosn依赖，内容如下：
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.hadluo.apm</groupId>
<artifactId>apm-commons</artifactId>
<version>1.0</version>
<scope>compile</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.google.code.gson</groupId>
<artifactId>gson</artifactId>
<version>2.8.5</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
</dependencies>新增插件定义类GsonFromInstrumentation：
public class GsonFromInstrumentation extends AbstractClassEnhancePluginDefine {
@Override
public String enhanceClass() {
// 拦截的类
return "com.google.gson.Gson";
}
@Override
public MethodsInterceptPoint[] configMethodsInterceptPoint() {
return new MethodsInterceptPoint[]{
new MethodsInterceptPoint() {
@Override
public ElementMatcher<MethodDescription> getMethodsMatcher() {
// 拦截fromJson方法，且第一个参数为JsonReader类型
return ElementMatchers.named("fromJson").and(ElementMatchers.takesArgument(0, JsonReader.class));
}
@Override
public String getMethodsInterceptor() {
// 拦截逻辑执行的拦截器
return "com.hadluo.apm.plugin.gson.GsonFromInterceptor";
}
@Override
public boolean isOverrideArgs() {
return false;
}
}
};
}
}同理新增GsonToInstrumentation。
新增插件定义配置文件hadluo-apm-plugin.def，内容：
gson-from=com.hadluo.apm.plugin.gson.GsonFromInstrumentation
gson-to=com.hadluo.apm.plugin.gson.GsonToInstrumentation新增拦截逻辑执行的拦截器GsonFromInterceptor :
public class GsonFromInterceptor implements InstanceMethodsAroundInterceptor {
@Override
public void beforeMethod(Object objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes) throws Throwable {
// 创建 local span
TraceContextManager manager = ServiceManager.INSTANCE.getService(TraceContextManager.class);
AbstractSpan localSpan = manager.createLocalSpan("Gson/FromJson");
localSpan.setComponent("GSON");
int length = allArguments[0].toString().length();
localSpan.setTag("length" , Integer.toString(length)) ;
}
@Override
public Object afterMethod(Object objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, Object ret) throws Throwable {
TraceContextManager manager = ServiceManager.INSTANCE.getService(TraceContextManager.class);
manager.stopSpan();
return ret;
}
@Override
public void handleMethodException(Object objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, Throwable t) {
TraceContextManager manager = ServiceManager.INSTANCE.getService(TraceContextManager.class);
manager.activeSpan().log(t) ;
}
}GsonFromInterceptor 在beforeMethod中创建了LocalSpan，tag信息你可以自己定义，我这里就随便取了长度。在异常时采集log到span里面，在afterMethod中stopSpan。
同理我们可以编写出GsonToInterceptor，代码如下：
public class GsonToInterceptor implements InstanceMethodsAroundInterceptor {
@Override
public void beforeMethod(Object objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes) throws Throwable {
// 创建 local span
TraceContextManager manager = ServiceManager.INSTANCE.getService(TraceContextManager.class);
AbstractSpan localSpan = manager.createLocalSpan("Gson/ToJson");
localSpan.setComponent("GSON");
int length = allArguments[0].toString().length();
localSpan.setTag("length" , Integer.toString(length)) ;
}
@Override
public Object afterMethod(Object objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, Object ret) throws Throwable {
TraceContextManager manager = ServiceManager.INSTANCE.getService(TraceContextManager.class);
manager.stopSpan();
return ret;
}
@Override
public void handleMethodException(Object objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, Throwable t) {
TraceContextManager manager = ServiceManager.INSTANCE.getService(TraceContextManager.class);
manager.activeSpan().log(t) ;
}
}到此gson插件代码编写完成，根据四部曲完善其它配置，我就不讲解了。
修改测试controller代码，在接口中进行json操作：
@GetMapping("/order")
public String order(@RequestParam("shopId")String shopId) throws ClassNotFoundException {
System.out.println("下单请求 商品ID:" + shopId);
Gson gson = new Gson();
String json = gson.toJson(shopId);
gson.fromJson(json, String.class);
return UUID.randomUUID().toString();
}打包测试，结果
{
"msgTypeClass": "com.hadluo.apm.commons.kafka.Segment",
"sampleTime": 1733369232204,
"serviceName": null,
"serviceInstance": "bc640bee591447c2869b1c66ef2907be@192.168.2.233",
"traceId": "495c2b8bbf49424baa796b43726d256a.44.17333692321780001",
"traceSegmentId": "495c2b8bbf49424baa796b43726d256a.44.17333692321780000",
"spans": [
{
"spanId": 1,
"parentSpanId": 0,
"startTime": 0,
"endTime": 1733369232195,
"refs": [
],
"operationName": "Gson/ToJson",
"peer": null,
"spanType": "Local",
"spanLayer": null,
"component": "GSON",
"tags": {
"length": "2"
},
"logs": {
}
},
{
"spanId": 2,
"parentSpanId": 0,
"startTime": 0,
"endTime": 1733369232195,
"refs": [
],
"operationName": "Gson/FromJson",
"peer": null,
"spanType": "Local",
"spanLayer": null,
"component": "GSON",
"tags": {
},
"logs": {
}
},
{
"spanId": 0,
"parentSpanId": -1,
"startTime": 1733369232179,
"endTime": 1733369232204,
"refs": [
],
"operationName": "/order",
"peer": null,
"spanType": "Entry",
"spanLayer": "HTTP",
"component": "Tomcat",
"tags": {
"http.method": "GET",
"url": "/order"
},
"logs": {
}
}
]
}结果分析：
由于tomcat插件还存在，所以第一个span为EntrySpan，然后是toJson的LocalSpan，最后是fromJson的LocalSpan 。 分析上述json数据也是如此。