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Span基础概念

介绍​

在分布式系统中，Span是分布式追踪（Distributed Tracing）的基本构建块。它代表系统中一个独立的工作单元，可以是一次函数调用、数据库查询或HTTP请求。多个Span通过父子关系连接起来，形成完整的调用链（Trace），帮助我们理解请求在分布式系统中的流转路径。

类比理解

想象Span就像快递物流中的"运输段"：从仓库打包（Span开始）到派送签收（Span结束），每个环节都有详细记录。多个运输段组合起来就是完整的物流轨迹（Trace）。

Span的核心属性​

一个标准的Span通常包含以下关键信息：

属性说明
OperationNameSpan的名称（如"GET /api/users"）
StartTimeSpan开始的时间戳
DurationSpan持续的时长（单位通常为微秒）
Tags键值对形式的元数据（如http.status_code=200）
Logs时间戳事件记录（如异常日志）
SpanContext包含TraceID、SpanID等上下文信息

Span的生命周期​

代码示例​

以下是使用Jaeger客户端创建Span的Python示例：

python
from jaeger_client import Config

def init_tracer(service):
    config = Config(
        config={'sampler': {'type': 'const', 'param': 1}},
        service_name=service)
    return config.initialize_tracer()

tracer = init_tracer('my-awesome-app')

# 创建顶级Span
with tracer.start_span('main-operation') as span:
    span.set_tag('http.method', 'GET')
    
    # 创建子Span
    with tracer.start_span('child-operation', 
                          child_of=span) as child_span:
        child_span.log_kv({'event': 'processing started'})
        # 模拟业务处理
        import time
        time.sleep(0.1)
        child_span.log_kv({'event': 'processing finished'})
    
    span.set_tag('http.status_code', 200)

实际应用场景​

电商订单创建流程中的Span可能包括：

  1. order-api: 接收用户请求（父Span）
    • inventory-check: 库存检查（子Span）
    • payment-process: 支付处理（子Span）
    • db-insert: 订单入库（子Span）
常见错误
  1. Span泄露：忘记结束Span会导致内存泄漏
  2. 过度记录：不应将敏感信息（如密码）写入Span标签
  3. 命名模糊：避免使用"process-data"等无意义名称

总结​

  • Span是分布式追踪的最小执行单元
  • 通过父子关系形成调用链（Trace）
  • 包含操作名称、时间戳、标签等关键信息
  • 合理使用Tags和Logs能增强可观测性

扩展练习​

  1. 使用Jaeger本地实例创建一个包含3个层级Span的Trace
  2. 尝试为Span添加自定义标签（如user.id=123）
  3. 在Span日志中记录一个模拟异常事件

附加资源​