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7.1 章节导读
在构建数据库中间件的过程中，可观测性 和 性能分析 是保障系统稳定性与可维护性的核心能力。
特别是在复杂分布式场景中，必须做到：
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🔍 追踪每一条 SQL 的生命周期（从入口到数据库执行）；
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📈 分析性能瓶颈，找出慢查询、异常调用；
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📡 实现系统资源、延迟、吞吐等全链路监控。
本篇将围绕以下核心内容展开：
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分布式链路追踪原理
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SQL 执行链路的自动埋点
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指标采集 + 日志 + 监控整合
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慢 SQL 识别与热点分析
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可视化平台集成实践
7.2 为什么需要全链路监控？
| 问题 | 带来的挑战 |
|---|---|
| 多服务、多数据库调用 | 不清楚 SQL 被谁调用、耗时在哪 |
| 请求异常、链路断裂 | 定位困难，排障效率低 |
| 性能波动、不稳定 | 缺乏指标支撑，不可观测 |
全链路监控的目的：构建“系统全景图” + “SQL 诊断能力”
7.3 中间件链路追踪机制设计
目标：
为每一条 SQL 赋予 唯一追踪 ID（TraceId），并跟踪以下事件：
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用户请求进入中间件的时间
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SQL 分片 / 重写 / 路由耗时
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数据库返回时间
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是否成功 / 失败 / 超时 / 锁等待
🔧 实现方案：
[Client Request]↓
[Middleware - Entry]→ 生成 TraceId→ 记录入参 + 时间戳↓
[SQL Parser + Router + Rewriter]↓
[DB Executor]→ 执行 SQL→ 捕获慢查询、错误码↓
[Result]→ 输出响应 + TraceId
7.4 TraceId 实现方式
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| UUID | 简单可靠，唯一性好 |
| 雪花算法 | 分布式场景下保证全局唯一且趋势递增 |
| 可读串 | 可自定义格式（如 服务名-时间戳-线程ID） |
示例 TraceId：
middleware-202405171742-3481
7.5 SQL 执行链路日志格式设计
建议使用 结构化日志（JSON 格式），利于后续聚合与分析：
{"trace_id": "middleware-202405171742-3481","start_time": "2025-05-17T17:42:01","sql": "SELECT * FROM orders_3 WHERE user_id=123","db_host": "10.0.0.1","exec_time_ms": 47,"status": "success","affected_rows": 5
}
7.6 SQL 性能指标采集体系
常见指标包括：
| 指标 | 含义 |
|---|---|
| QPS | 每秒处理 SQL 数 |
| TPS | 每秒提交事务数 |
| Avg Latency | 平均执行耗时 |
| Error Rate | 错误请求比例 |
| Slow SQL Count | 慢查询次数 |
| 热点表统计 | 被访问最多的表 |
| Lock Waits | 等待锁的 SQL |
🎯 7.7 慢 SQL 自动识别机制
设定阈值：
如果 SQL 执行时间 > 100ms，则记录为慢 SQL
慢 SQL 日志样例：
{"trace_id": "middleware-202405171745-971","sql": "SELECT * FROM orders WHERE user_id=99","exec_time_ms": 312,"reason": "no_index_on_user_id"
}
🔎 可以结合分析模块给出优化建议（如缺失索引、全表扫描等）
7.8 可视化平台与告警集成
可视化平台推荐：
| 工具 | 作用 |
|---|---|
| Prometheus + Grafana | 实时监控指标 & 图表展示 |
| ELK（Elasticsearch + Logstash + Kibana） | 日志聚合与搜索 |
| Jaeger | 分布式链路追踪可视化 |
| SkyWalking | APM 全链路监控套件 |
告警示例：
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QPS 突增
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慢查询频率高
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某一张表热点过高
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某节点响应异常
7.9 Trace 采集与诊断模块设计
TraceInterceptor└── beforeRequest()└── afterSQLExecution()└── onError()→ 输出 trace 日志
MetricsCollector└── incr("qps", db_name)└── recordLatency(sql_type, time)└── countSlowSQL(...)
小结
本篇你学到了：
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中间件 SQL 的 TraceId 设计与追踪机制
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SQL 重写后链路埋点方案
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性能指标采集与慢查询识别策略
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如何接入可视化平台 + 告警
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可观测性设计对排障与性能保障的重要意义