Asp.Net Core 轻松学-利用日志监视进行服务遥测

前言

    在 Net Core 2.2 中，官方文档表示，对 EventListener 这个日志监视类的内容进行了扩充，同时赋予了跟踪 CoreCLR 事件的权限；通过跟踪 CoreCLR 事件，比如通过跟踪 CoreCLR 事件，可以了解和收集到比如 GC，JIT，ThreadPool,intreop 这些运行时服务的行为；通过使用配置注入，我们将获得一种动态跟踪事件的能力。

1. EventListener 介绍

1.1 EventListener 中文直译为：事件侦听器

EventListener 位于程序集 System.Diagnostics.Tracing 中，该类提供了一组启用/禁用的方法，按照惯例，先来看一下源代码，了解一下其结构

    public abstract class EventListener : IDisposable
    {
        protected EventListener();

        public event EventHandler<EventSourceCreatedEventArgs> EventSourceCreated;

        public event EventHandler<EventWrittenEventArgs> EventWritten;

        protected static int EventSourceIndex(EventSource eventSource);

        public void DisableEvents(EventSource eventSource);

        public virtual void Dispose();

        public void EnableEvents(EventSource eventSource, EventLevel level);

        public void EnableEvents(EventSource eventSource, EventLevel level, EventKeywords matchAnyKeyword);

        protected internal virtual void OnEventWritten(EventWrittenEventArgs eventData);
    }

从类结构中可以看出，EventListener 中的方法并不多，而且从名字都可以推断出其行为，

因为该类是一个抽象类，并不能直接使用，接下来我们创建一个 ReportListener 类继承它

2. 创建自定义事件侦听器

 public class ReportListener : EventListener
    {
        public ReportListener() { }

        public Dictionary<string, ListenerItem> Items { get; set; } = new Dictionary<string, ListenerItem>();
        public ReportListener(Dictionary<string, ListenerItem> items)
        {
            this.Items = items;
        }

        protected override void OnEventSourceCreated(EventSource eventSource)
        {
            if (Items.ContainsKey(eventSource.Name))
            {
                var item = Items[eventSource.Name];
                EnableEvents(eventSource, item.Level, item.Keywords);
            }
        }

        protected override void OnEventWritten(EventWrittenEventArgs eventData)
        {
            if (Items.ContainsKey(eventData.EventSource.Name))
            {
                Console.WriteLine($"ThreadID = {eventData.OSThreadId} ID = {eventData.EventId} Name = {eventData.EventSource.Name}.{eventData.EventName}");
                for (int i = 0; i < eventData.Payload.Count; i++)
                {
                    string payloadString = eventData.Payload[i]?.ToString() ?? string.Empty;
                    Console.WriteLine($"\tName = \"{eventData.PayloadNames[i]}\" Value = \"{payloadString}\"");
                }
                Console.WriteLine("\n");
            }
        }
    }

ReportListener 自定义事件侦听器的代码非常简单，只是简单的继承了 EventListener 后，重写了父类的两个方法：创建事件和写入事件

同时，还定义了一个公共属性 Dictionary<string, ListenerItem> Items ，该属性接受一个 ListenerItem 的跟踪配置集，通过配置文件注入，动态觉得哪些事件可以被写入到侦听器中

3. 配置跟踪项目

在配置文件 appsettings.json 中增加以下内容

{
  "listener": [
    {
      "name": "HomeEventSource",
      "level": 5,
      "keywords": -1
    }
  ]
}

配置说明

上面的配置文件表示，定义一个事件源对象（EventSource），名称为 HomeEventSource，事件级别（EventLevel）为 5，关键字（EventKeywords）为 -1

关于事件级别和事件关键字的值，和系统定义的一致

3.1 事件级别定义

namespace System.Diagnostics.Tracing
{
    public enum EventLevel
    {
        LogAlways = 0,
        Critical = 1,
        Error = 2,
        Warning = 3,
        Informational = 4,
        Verbose = 5
    }
}

3.2 事件关键字定义

namespace System.Diagnostics.Tracing
{
    [Flags]
    public enum EventKeywords : long
    {
        All = -1,
        None = 0,
        WdiContext = 562949953421312,
        MicrosoftTelemetry = 562949953421312,
        WdiDiagnostic = 1125899906842624,
        Sqm = 2251799813685248,
        AuditFailure = 4503599627370496,
        CorrelationHint = 4503599627370496,
        AuditSuccess = 9007199254740992,
        EventLogClassic = 36028797018963968
    }
}

3.3 配置文件完全按照系统值定义，为了更好的使用配置文件，我们定义了下面的实体类

    public class ListenerItem
    {
        public string Name { get; set; }
        public EventLevel Level { get; set; } = EventLevel.Verbose;
        public EventKeywords Keywords { get; set; } = EventKeywords.All;
    }

4. 开始使用事件侦听器

为了在应用程序中使用事件侦听器，我们需要初始化事件侦听器，你可以初始化多个事件侦听器；但是，每个事件侦听器仅需要初始化一次即可

4.1 初始化自定义事件侦听器，在 Startup.cs 文件中加入以下代码

		public void AddEventListener(IServiceCollection services)
        {
            var listeners = this.Configuration.GetSection("listener").Get<List<ListenerItem>>();
            Dictionary<string, ListenerItem> dict = new Dictionary<string, ListenerItem>();
            if (listeners != null)
            {
                foreach (var item in listeners)
                {
                    dict.Add(item.Name, item);
                }
            }
            var report = new ReportListener(dict);
            services.AddSingleton<ReportListener>(report);
        }

        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            AddEventListener(services);
            services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_2);
        }

初始化动作非常简单，仅是从配置文件中读取需要跟踪的项，然后注册到 ReportListener 内部即可，为了演示事件的注册，我们需要创建一个事件源，就像配置文件中的名称 HomeEventSource

4.2 创建自定义的事件源对象

    public class HomeEventSource : EventSource
    {
        public static HomeEventSource Instance = new HomeEventSource();

        [Event(1001)]
        public void RequestStart(string message) => WriteEvent(1001, message);

        [Event(1002)]
        public void RequestStop(string message) => WriteEvent(1002, message);
    }

自定义事件源 HomeEventSource 继承自 EventSource，我们可无需为该自定义事件源进行显式命名，因为默认将会使用 HomeEventSource 类名进行注册事件

现在，我们尝试着 HomeController 去生产一个事件，看看效果

5. 生产事件

5.1 转到 HomeController，在 HomeController 的 Get 方法中使用 HomeEventSource 生产两个事件

    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class HomeController : ControllerBase
    {
        [HttpGet]
        public ActionResult<IEnumerable<string>> Get()
        {
            HomeEventSource.Instance.RequestStart("处理业务开始");
            var arra = new string[] { "value1", "value2" };
            HomeEventSource.Instance.RequestStop("处理业务结束");
            return arra;
        }
	}

5.2 回顾一下自定义事件侦听器 ReportListener 的重写方法

        protected override void OnEventSourceCreated(EventSource eventSource)
        {
            if (Items.ContainsKey(eventSource.Name))
            {
                var item = Items[eventSource.Name];
                EnableEvents(eventSource, item.Level, item.Keywords);
            }
        }

        protected override void OnEventWritten(EventWrittenEventArgs eventData)
        {
            if (Items.ContainsKey(eventData.EventSource.Name))
            {
                Console.WriteLine($"ThreadID = {eventData.OSThreadId} ID = {eventData.EventId} Name = {eventData.EventSource.Name}.{eventData.EventName}");
                for (int i = 0; i < eventData.Payload.Count; i++)
                {
                    string payloadString = eventData.Payload[i]?.ToString() ?? string.Empty;
                    Console.WriteLine($"\tName = \"{eventData.PayloadNames[i]}\" Value = \"{payloadString}\"");
                }
                Console.WriteLine("\n");
            }
        }

由于我们做配置文件中指定了必须是 HomeEventSource 事件源才启用事件，所以上面的代码表示，当一个 HomeEventSource 事件进入的时候，将事件的内容打印到控制台，实际应用中，你可以将这些信息推送到日志订阅服务器，以方便跟踪和汇总

5.3 运行程序，看看输出结果如何

可以看到，事件生产成功，实际上，CoreCLR 内部生产了非常多的事件，下面我们尝试启用以下 3 个事件源，预期将会收到大量的事件信息

5.4 尝试更多事件源

       protected override void OnEventSourceCreated(EventSource eventSource)
        {
            if (eventSource.Name.Equals("Microsoft-Windows-DotNETRuntime"))
            {
                EnableEvents(eventSource, EventLevel.Verbose, EventKeywords.AuditFailure);
            }

            else if (eventSource.Name.Equals("System.Data.DataCommonEventSource"))
            {
                EnableEvents(eventSource, EventLevel.Verbose, EventKeywords.AuditFailure);
            }

            else if (eventSource.Name.Equals("Microsoft-AspNetCore-Server-Kestrel"))
            {
                EnableEvents(eventSource, EventLevel.Verbose, EventKeywords.AuditFailure);
            }
		}

5.5 再次运行程序，看下图输出结果

从图中可以看出，这次我们跟踪到了 Microsoft-AspNetCore-Server-Kestrel 事件源生产的开始和结束连接事件

结束语

• 在 CoreCLR 的事件总线中，包含了千千万万的事件源生产的事件，以上的实验只是冰山一角，如果你把创建事件源的 EventKeywords 指定为 All，你将会看到天量的日志信息，但是，在这里，友情提示大家，千万不要这样做，这种做法会对服务性能带来极大损害
• 在业务代码中，写入大量的调试日志是不可取的，但是使用事件侦听器，可以控制事件的创建和写入，当需要对某个接口进行监控的时候,通过将需要调试的事件源加入配置文件中进行监控，这将非常有用

示例代码下载

https://github.com/lianggx/EasyAspNetCoreDemo/tree/master/Ron.ListenerDemo