Java多线程实战-异步操作日志记录解决方案(AOP+注解+多线程)

🏷️个人主页：牵着猫散步的鼠鼠 

🏷️系列专栏：Java全栈-专栏

🏷️本系列源码仓库：多线程并发编程学习的多个代码片段(github)

🏷️个人学习笔记，若有缺误，欢迎评论区指正 

​

本章节案例源码：1321928757/Concurrent-MulThread-Demo: 多线程并发编程学习的多个代码片段，干货分享集合~~~ (github.com)

目录

前言

实现思路

自定义OperationLog注解

使用AOP切面拦截被注解标记的方法

获取请求信息构建OperationLogVo对象

编写线程池封装类，封装类工厂

使用线程池异步执行日志记录操作

使用日志注解，测试

异步日志记录的优缺点分析

优点

缺点

日志持久化方案分析

总结

前言

在现代分布式系统中,操作日志记录扮演着非常重要的角色。它不仅能够帮助我们追踪系统的运行状态,还可以提供关键的审计线索,对于系统的运维和问题排查都有着重要意义。传统的日志记录方式通常是在相关的业务逻辑代码中直接插入日志记录语句,这种方式虽然直观简单,但存在一些明显的缺陷:

  1. 日志记录代码和业务逻辑代码高度耦合,不利于代码的可维护性。
  2. 新增或修改日志记录需求时,需要修改多处代码,工作量较大。
  3. 由于日志记录操作通常需要进行IO操作,会对业务响应时间产生一定影响。

为了解决这些问题,我们可以考虑采用基于注解和AOP切面的异步日志记录解决方案。它能够有效地将日志记录代码和业务逻辑代码解耦,同时通过异步的方式避免日志记录阻塞主线程,从而提高系统的响应速度和吞吐量。

实现思路

自定义OperationLog注解

我们首先定义一个OperationLog注解,用于标记需要记录操作日志的方法。该注解可以包含一些属性,如操作描述、操作类型等,方便后续记录日志时获取相关信息。

@Documented
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface OperationLog {/*** @return 操作描述*/String value() default "";
}

使用AOP切面拦截被注解标记的方法

接下来,我们需要定义一个AOP切面,通过切点表达式拦截被OperationLog注解标记的方法。在切面的增强方法中,我们可以获取方法的元数据信息、请求参数等,并与HTTP请求信息一起构建出OperationLogVo对象。

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class OperationLogAspect {@Pointcut("@annotation(com.luckysj.demo.annotation.OperationLog)")public void optLogPointCut() {}@Around("optLogPointCut()")public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) {// 环绕增强方法...}
}

AOP配合注解注解使用是一种很常见且使用的手段，像限流，鉴权之类与业务无关的操作，我们都可以通过这种方法来将这些辅助业务从主业务中拆开来，减少代码耦合度。

获取请求信息构建OperationLogVo对象

在切面的增强方法中,我们使用反射的方式获取目标方法的元数据信息,包括方法名、所在类名等。同时,我们还需要从当前线程绑定的RequestContextHolder中获取HttpServletRequest对象,以获取请求的URI、请求方法、IP地址等信息。将这些信息与操作描述等数据组合,即可构建出完整的OperationLogVo对象。

日志实体对象OperationLogVo：

@Data
@TableName("operation_log")
public class OperationLogVo {@TableId(type = IdType.AUTO)private Long logId;private String type;@TableField("request_uri")private String uri;private String name;@TableField("ip_address")private String ipAddress;private String method;private String params;private String data;@TableField("nick_name")private String nickname;private Integer userId;private Long times;private String errorMessage;}

在AOP切面类中定义一个从织入点中获取数据组装OperationLogVo 实体的方法：

    private OperationLogVo recordLog(ProceedingJoinPoint joinPoint) {// 从切面织入点处通过反射机制获取织入点处的方法MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();// 获取切入点所在的方法Method method = signature.getMethod();// 获取操作OperationLog optLogger = method.getAnnotation(OperationLog.class);// 获取requestServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();HttpServletRequest request = Objects.requireNonNull(attributes).getRequest();// 日志保存到数据库OperationLogVo operationLogVo = new OperationLogVo();// 操作类型operationLogVo.setType(optLogger.value());// 请求URIoperationLogVo.setUri(request.getRequestURI());// 获取请求的类名String className = joinPoint.getTarget().getClass().getName();// 获取请求的方法名String methodName = method.getName();methodName = className + "." + methodName;// 请求方法operationLogVo.setName(methodName);// 请求参数if (joinPoint.getArgs()[0] instanceof MultipartFile) {operationLogVo.setParams(((MultipartFile) joinPoint.getArgs()[0]).getOriginalFilename());} else {operationLogVo.setParams(JSON.toJSONString(joinPoint.getArgs()));}// 请求方式operationLogVo.setMethod(Objects.requireNonNull(request).getMethod());// 请求用户ID 先写死operationLogVo.setUserId(22);
//        operationLogVo.setUserId(SecurityUtils.getUserId());// 请求用户昵称 先写死operationLogVo.setNickname("woniu");// 操作ip地址String ip = request.getRemoteAddr();operationLogVo.setIpAddress(ip);return operationLogVo;}

 我们这里还需要一个方法来处理异常信息，将异常信息格式化为字符串，方便存储

// 将异常相关的全部信息(类名、描述、堆栈跟踪)格式化为一个字符串,方便存储到日志记录对象OperationLogVo的errorMessage属性中。
public String stackTraceToString(String exceptionName, String exceptionMessage, StackTraceElement[] elements) {StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();for (StackTraceElement stet : elements) {stringBuilder.append(stet).append("\n");}return exceptionName + ":" + exceptionMessage + "\n" + stringBuilder;
}

编写线程池封装类，封装类工厂

AsyncManager类是一个单例类，内部维护了一个ScheduledExecutorService线程池executor。

我们封装了一些常用的方法：

public class AsyncManager {/*** 单例模式，确保类只有一个实例*/private AsyncManager() {}/*** 饿汉式，在类加载的时候立刻进行实例化*/private static final AsyncManager INSTANCE = new AsyncManager();public static AsyncManager getInstance() {return INSTANCE;}/*** 异步操作任务调度线程池*/private final ScheduledExecutorService executor = SpringUtils.getBean("scheduledExecutorService");/*** 执行任务** @param task 任务*/public void execute(TimerTask task) {executor.schedule(task, 10, TimeUnit.MILLISECONDS);}/*** 停止任务线程池*/public void shutdown() {ThreadUtils.shutdownAndAwaitTermination(executor);}}

工厂类：

public class AsyncFactory {/*** 记录操作日志* @param operationLog 操作日志信息* @return 任务task*/public static TimerTask recordOperation(OperationLogVo operationLog) {return new TimerTask() {@Overridepublic void run() {// 找到日志服务bean，进行日志持久化操作SpringUtils.getBean(OperationLogService.class).saveOperationLog(operationLog);}};}}

 这里的OperationLogService就是日志服务类，我们可以在里面进行日志信息的入库等，具体内容要根据你的实际情况来调整，我这里是存入到msql数据库中持久化，源码仓库会在文末贴出，这里就不细讲了。

使用线程池异步执行日志记录操作

为了避免日志记录操作阻塞主线程,影响业务响应时间,我们可以使用线程池异步执行日志记录操作。在切面的最后,我们将构建好的OperationLogVo对象提交到线程池中,由工作线程异步完成日志的存储操作。

@Around("optLogPointCut()")public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) {String methodName = joinPoint.getTarget().getClass().getSimpleName() + "." + joinPoint.getSignature().getName();OperationLogVo operationLogVo = null;try {operationLogVo = this.recordLog(joinPoint);} catch (IllegalStateException e) {log.error("no web request:{}", e.getMessage());}long startTime = System.currentTimeMillis();Object result = null;try {result = joinPoint.proceed();// 正常返回数据operationLogVo.setData(JSON.toJSONString(result));} catch (Throwable e) {log.info("method: {}, throws: {}", methodName, ExceptionUtils.getStackTrace(e));if (operationLogVo != null) {operationLogVo.setErrorMessage(stackTraceToString(e.getClass().getName(), e.getMessage(), e.getStackTrace()));}} finally {long endTime = System.currentTimeMillis();if (operationLogVo != null) {operationLogVo.setTimes(endTime - startTime);//异步记录操作日志AsyncManager.getInstance().execute(AsyncFactory.recordOperation(operationLogVo));}}return result;}

使用日志注解，测试

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@PostMapping("/add")@OperationLog("添加用户")// 这里可以写上操作日志的描述public ResponseEntity<String> addUser(@RequestBody UserReq addReq) {return userService.addUser(addReq);}}

启动项目后，我们尝试插入一个用户，可以看到日志已经记录到了库中

​

异步日志记录的优缺点分析

优点

  1. 提高响应速度和系统吞吐量：通过异步记录日志，可以避免因日志记录操作中的I/O操作而阻塞主线程，从而提高系统的响应速度和处理能力。
  2. 解耦日志记录与业务逻辑：异步记录机制使得日志记录的逻辑与业务逻辑分离，有助于保持代码的整洁和易于维护。
  3. 提高系统的健壮性：在面对大量日志写入操作时，异步机制可以平滑处理高峰，避免系统因同步写入日志而出现性能瓶颈。

缺点

  1. 可能丢失日志：在极端情况下，如系统突然崩溃，可能会丢失还未来得及持久化的日志。
  2. 日志顺序无法保证：由于是异步操作，无法完全保证日志按照发生顺序进行记录，尤其是在高并发场景下。
  3. 增加系统复杂性：引入异步日志记录机制，增加了系统的复杂性，需要额外的线程管理和错误处理机制。

日志持久化方案分析

日志数据的持久化是确保操作记录可追溯和审计的重要环节，本文章使用的持久化方案是关系型数据库，当然还有很多其他的方案，常见的日志持久化方案包括：

  1. 关系型数据库：将日志数据存储在关系型数据库中，如MySQL、PostgreSQL等。这种方案便于日志的查询、管理和维护，但在高并发场景下可能会成为瓶颈。

  2. 日志文件：直接将日志写入文件系统，这种方式简单高效，适用于大部分场景。但需要合理规划日志的切割、备份和清理策略，以避免文件过大或过多导致的问题。

  3. 消息队列（如Kafka）：将日志作为消息发送到Kafka等消息队列系统中，可以实现高吞吐量的日志处理。这种方案适用于日志量巨大且需要快速处理的场景，同时也便于实现日志数据的分布式处理和存储。

每种方案都有其适用场景和限制，实际选择时需要根据系统的具体需求和现有架构做出合理的决策。

总结

异步日志记录是一种提升系统性能和可维护性的有效手段，通过将日志记录操作异步化，不仅可以减少对业务处理流程的影响，还可以提高日志处理的灵活性和扩展性。然而，实现异步日志记录机制也伴随着一定的挑战，如日志的实时性、顺序性和丢失风险等问题。

在选择日志持久化方案时，应根据系统的实际需求考虑日志数据的安全性、查询效率、成本等因素，选择最适合的存储介质和技术方案。无论采取哪种方案，都应该注意日志系统的健壮性设计，确保日志数据的完整性和可靠性。

多线程编程系列的源码都放在我的github仓库啦，有需要的可以点点小star，感谢支持~

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.hqwc.cn/news/542866.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

PHP异世界云商系统开源源码

PHP异世界云商系统开源源码

系统更新与修复列表 1. 基于彩虹的二次开发 - 对彩虹系统进行了二次开发&#xff0c;增强了系统的功能和性能。2. 新增自定义输入框提示内容&#xff08;支持批量修改&#xff09; - 用户可以自定义输入框的提示内容&#xff0c;并支持批量修改&#xff0c;提升用户体验。3. 新…
阅读更多...
18-结构体（初识）

18-结构体（初识）

18-1 概念 我们现在已经知道的数据类型&#xff1a; char short int long float double 但是当我们需要描述一个复杂对象时&#xff0c;这些数据类型单独拿出来不能满足&#xff0c;如&#xff1a; 人&#xff1a;名字年龄性别地址电话 书&#xff1a;书名作者出版社定价书…
阅读更多...
软件设计和体系结构

软件设计和体系结构

软件设计和体系结构 一、引言 软件 定义&#xff1a;一系列按照特定顺序组织的计算机数据、指令的集合 特点&#xff1a; 软件不是生产制造&#xff0c;是设计开发软件不会磨损和老化软件需要根据实际情况进行定制开发 软件设计的基本原则 抽象方法 过程抽象&#xff1a;是指…
阅读更多...
Spring题库详解

Spring题库详解

3、Spring Beans 3.1、什么是Spring beans&#xff1f; Spring beans 是那些形成Spring应用的主干的java对象。它们被Spring IOC容器初始化&#xff0c;装配&#xff0c;和管理。这些beans通过容器中配置的元数据创建。比如&#xff0c;以XML文件中 的形式定义。 3.2、 一个…
阅读更多...
【AIGC调研系列】通义灵码与copilot的对比

【AIGC调研系列】通义灵码与copilot的对比

通义灵码与GitHub Copilot的对比主要集中在几个方面&#xff1a;代码编写能力、免费性、操作界面和适配性。 首先&#xff0c;在代码编写能力上&#xff0c;虽然GitHub Copilot在整体上要强于通义灵码&#xff0c;但通义灵码的能力也不算弱&#xff0c;并且在某些特定的小类任…
阅读更多...
橡胶工厂5G智能制造数字孪生可视化平台，推进橡胶工业数字化转型

橡胶工厂5G智能制造数字孪生可视化平台，推进橡胶工业数字化转型

橡胶5G智能制造工厂数字孪生可视化平台&#xff0c;推进橡胶工业数字化转型。随着信息技术的迅猛发展和智能制造的不断推进&#xff0c;数字化转型已成为制造业转型升级的重要方向。橡胶工业作为传统制造业的重要领域&#xff0c;正面临着产业升级和转型的迫切需求。橡胶5G智能…
阅读更多...
腾讯春招后端一面（八股篇）

腾讯春招后端一面（八股篇）

前言 前几天在网上发了腾讯面试官问的一些问题&#xff0c;好多小伙伴关注&#xff0c;今天对这些问题写个具体答案&#xff0c;博主好久没看八股了&#xff0c;正好复习一下。 面试手撕了三道算法&#xff0c;这部分之后更&#xff0c;喜欢的小伙伴可以留意一下我的账号。 1…
阅读更多...
测试人员业务提升的几个方面

测试人员业务提升的几个方面

&#x1f4cb; 个人简介 作者简介&#xff1a;大家好&#xff0c;我是凝小飞&#xff0c;软件测试领域作者支持我&#xff1a;点赞&#x1f44d;收藏⭐️留言&#x1f4dd; 整个文章来源于我的xmind梳理和总结&#xff0c;接下来为各位一步步拆解。 一、测试流程遵守和推进 在…
阅读更多...
软考高级：企业应用集成概念和例题

软考高级：企业应用集成概念和例题

作者&#xff1a;明明如月学长&#xff0c; CSDN 博客专家&#xff0c;大厂高级 Java 工程师&#xff0c;《性能优化方法论》作者、《解锁大厂思维&#xff1a;剖析《阿里巴巴Java开发手册》》、《再学经典&#xff1a;《Effective Java》独家解析》专栏作者。 热门文章推荐&am…
阅读更多...
springboot“鼻护灵”微信小程序的设计与开发

springboot“鼻护灵”微信小程序的设计与开发

摘 要 伴随着我国社会的发展&#xff0c;人民生活质量日益提高。于是对各种需求进行规范而严格是十分有必要的&#xff0c;所以许许多多的微信小程序应运而生。此时单靠人力应对这些事务就显得有些力不从心了。所以本论文将设计一套“鼻护灵”微信小程序&#xff0c;帮助医生进…
阅读更多...
任何图≌自己这一几何最最起码常识推翻直线公理和平面公理

任何图≌自己这一几何最最起码常识推翻直线公理和平面公理

黄小宁 与x∈R相异&#xff08;等&#xff09;的实数均可表为yxδ&#xff08;增量δ可0也可≠0&#xff09;。因各实数的绝对值都可是表示长度的数故各实数都可是一维空间“管道”g内点的坐标。于是x∈R变换为实数yxδ的几何意义可是&#xff1a;“管道”g内R轴上的质点x∈R(x…
阅读更多...
【计算机网络篇】计算机网络的性能指标

【计算机网络篇】计算机网络的性能指标

文章目录 &#x1f354;计算机网络的性能指标&#x1f5c3;️常见的计算机网络性能指标⭐速率⭐带宽⭐吞吐量⭐时延⭐时延带宽积⭐往返时间⭐利用率⭐丢包率 &#x1f50e;总结 &#x1f354;计算机网络的性能指标 计算机网络的性能指标被用来从不同方面度量计算机网络的性能 …
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023