软件学报

作者：黄梓程，陈鹏飞，余广坝，陈泓仰

单位：黄梓程，中山大学 计算机学院, 广东 广州 51000611,陈鹏飞，中山大学 计算机学院, 广东 广州 51000602,余广坝，中山大学 计算机学院, 广东 广州 51000603,陈泓仰，中山大学 计算机学院, 广东 广州 51000604

关键词：请求追踪;动态插桩;采样;微服务;云计算

基金：广东省重点领域研究计划（2020B010165002）；国家自然科学基金青年项目（61802448）；广东省自然科学基金面上项目（2019A1515012229）；广州市基础与应用基础研究项目（202002030328）

微服务因其敏捷的开发方式、快速的部署方式，逐渐成为以云为基础的软件系统的主流架构方式之一.但是，微服务系统结构复杂，动辄上百个服务实例，而且服务之间的调用关系异常复杂，当微服务系统中出现异常时，难以定位故障根因.为了解决这个问题，端到端请求追踪（trace）成为微服务系统监控的标配.然而现有的分布式请求追踪实现方式对应用程序具有侵入性，严重依赖于开发者对请求追踪的经验，无法在运行时控制追踪功能的开启和关闭.这些不足不仅会增加开发者的负担，而且限制了分布式请求追踪技术的实际应用.设计并实现对程序开发者透明的请求追踪系统Trace++，能够自动生成追踪代码，利用动态代码插桩技术将追踪代码注入到运行中的应用程序.Trace++对程序低侵入，对开发者透明，能够灵活控制追踪功能的开启和关闭.此外，Trace++的自适应采样方法有效减少了请求追踪产生的开销.在微服务系统TrainTicket上的实验结果证明，Trace++能够准确发现服务依赖关系.在开启请求追踪时，性能开销接近于源代码插桩，在关闭请求追踪时无性能开销.此外，Trace++的自适应采样方法在采样到具有代表性样本的同时减少了89.4%的追踪数据.

来源：2023年第7期

《软件学报》期刊编辑部

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