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大概是全网介绍监控最全面的文章了

监控

在亿万服务、海量数据的今天，对于互联网服务的要求就是三高，高并发、高性能、高可用 。为了实现“三高”，程序员们可真是使尽浑身解数，在技术架构上使用微服务架构，在部署方式上使用Docker、Kubernetes，在弹性扩容方面使用云计算等等 。而今天要给大家介绍的便是应用监控体系 。监控就像应用的跟屁虫一样，走到哪跟到哪，做了什么全知道并记录下来，通过监控体系的搭建，当应用有问题时可以快速“回放”应用轨迹，找到原因，长远来说，还可以预测故障的发生，提前避免 。
那么一个应用体系是怎么样的呢？用户通过在PC或智能终端（手机）通过浏览器或App对应用发起请求，请求通过网络传输到业务系统，业务系统的函数通过应用框架、中间件运行起来，运行系统又依托于操作系统，操作系统需要网络设备如网卡等与外界建立通讯，而这全套软件都是安装在硬件之上，如服务器、网卡等硬件设备都是安装在机房中 。因此对一个应用体系的全栈监控就包含APP监控、浏览器监控、服务器监控、网络监控、日志监控、基础设施监控、物理环境监控 。
 
APP监控
目前APP的主流操作系统有Android、IOS，因此每个APP开发时都会有两个版本，APP的开发流程是研发根据产品需求进行功能的开发，开发完成后打对应的Android包、IOS包在安卓应用商店、苹果应用商品进行上线 。因此对于APP的监控是通过打包时将探针安装在对应的应用包里，形成正式包对外发布 。
当用户手机下载了APP后，在使用APP的各个功能时，整个的行为轨迹也被探针记录下来了 。探针会采集两类数据，用户数据和APP运行数据，用户数据包括设备所在的地域、城市、设备的操作系统、使用时长、使用次数，运行数据包括APP运行网络情况、卡顿情况、缓慢情况 。获取到用户数据和运行数据后就可以运营分析和运维监控了，了解开发的APP用户日活、访问区域、访问版本等，帮助产品运营同学进行产品的优化迭代提供意见；通过运维数据可以知道用户打开APP是否白屏、是否卡顿、是否缓慢、是否网络被运营商劫持，从而帮助研发人员快速解决问题，提高用户留存率 。
 
浏览器监控
对于浏览器的监控，起源于早期互联网时代，购物、购票、办公等都是在PC端进行，随着移动互联网的兴起，逐步的被弱化，但是却是不可缺少的，因此浏览器监控也是监控体系中不可缺少的一环节 。浏览器监控体系也是包含三部分，探针采集数据发送后端、后端处理数据给到前端、前端呈现给用户 。
探针的实现取决于应用如何运行，对于浏览器应用来说，主要是前端基于html/css、JAVAScript进行开发，用户在浏览器输入URL，首先在本地进行缓存查询是否有该地址对应的IP地址，如果没有则再使用DNS进行域名解析，找到提供服务的地址，其次再对该地址进行TCP三次握手连接，发送请求获取请求数据，获取到数据后进行数据解析，包括HTML文档解析、DOM构建、页面渲染，最后呈现给到可视化页面用户 。
因此浏览器探针是一段JS代码，通过浏览器的加载事件、导航事件等获取页面访问的数据，比如浏览器基本信息、采集页面性能数据、采集Ajax性能数据和请求响应数据、JS错误数据、页面追踪数据等，再发送给到后台处理加工，形成用户运营数据（比如页面PV、运营商信息、浏览器信息、访问城市省会信息）、运维数据（比如Ajax错误信息、JS缓慢页面信息），帮助运营了解产品用户情况，更好的推广营销、帮助研发运维团队解决产品生产环境中的功能性能问题 。
 
服务器监控
对于服务器监控主要是监控后端系统的运行情况，因Java、Python、php、.Net/.NetCore、C/C++、Golang等语言都可以开发后端应用，因此服务器探针也包含各种语言的探针 。从这八种开发语言的特性来看，有的语言是编译型，即将源代码翻译成机器码后才能运行，例如Golang,C/C++；有的语言是解释型，边执行边翻译，例如PHP、Python；有的语言是混合型，介于编译型和解释型之间，即把代码编译成中间码再在语言提供的平台运行，例如Java、.Net/.NetCore 。因此不同类型语言的探针实现也不一样 。
对于解释型语言来说，使用HookApi的方式实现，例如Python在运行过程中会需要调用框架和函数，因此Python探针针对各个框架各数据库需要专门定义Hook函数，探针启动时会将我们写好的Hook函数（针对WEB框架，WSGI，数据库等）加入sys_meta_path中，这样用户函数在执行后就会先执行我们定义好的Hook函数，采集数据；对于编译型语言来说，使用SDK的方式实现,总体的思路和HookAPI一致，差别在于SDK是完全封装好的内容；对于混合型语言来说，使用Agent的方式实现，比如Java探针在JavaSE的Instrumention上做开发，在Java代码编译的时候进行了代码注入，Java探针依附在Java进程里，不会创建新的进程，而是创建多个线程来采集和汇总数据，如下图所示 用户的类A.class通过ClassLoader装载进JVM时会调用Javaagent嵌入监控代码生成A'.class，当有用户请求进来时，Engine会找到A'.class执行正常的业务逻辑，逻辑执行完毕后Engine会将监控Data写入监控数据缓存区（即一次采集周期），并且每隔60s会向Server发送数据，清理缓存区 。


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