SpringBoot项目注入 traceId 来追踪整个请求的日志链路

SpringBoot项目注入 traceId 来追踪整个请求的日志链路，有了 traceId， 我们在排查问题的时候，可以迅速根据 traceId 查找到相关请求的日志，特别是在生产环境的时候，用户可能只提供一个错误截图，我们作为开发人员想要更详细的日志，这时候我们就可以直接根据用户提供的 traceId 来查找用户这次请求的整个日志，会方便很多。

springboot 单体项目没办法做到有 traceId 一样的效果吗？

即使是在单体应用中，为请求添加一个唯一的traceId以追踪整个请求链路的日志也是完全可行的。虽然Spring Cloud Sleuth等工具主要用于分布式系统中的链路追踪，但在单体Spring Boot应用中你仍然可以通过一些方法来实现类似的功能。下面是一个基本的方法来手动实现这样的功能：

手动实现 traceId 注入

1. 创建一个过滤器或拦截器：你可以创建一个Servlet过滤器或者Spring的拦截器，用于在每个请求到达时生成一个唯一的traceId（如果不存在的话），并将其存储到当前线程的上下文中。

2. 使用MDC（Mapped Diagnostic Context）：SLF4J提供了MDC工具，可以用来保存日志的上下文信息。你可以在过滤器或拦截器中将traceId放入MDC中，这样所有的日志记录器都可以自动包含这个ID。 示例代码：

TraceIdFilter ：

# 我这里用的是 jdk17, 所以 servlet 工具类被移动到了 jakarta 包下，如果你用的是比较老的 jdk, 可以删除后重新导入 servlet 的类。
import jakarta.servlet.FilterChain;
import jakarta.servlet.ServletException;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.slf4j.MDC;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter;import java.io.IOException;
import java.util.UUID;
@Compone
nt
public class TraceIdFilter extends OncePerRequestFilter {private static final String TRACE_ID = "traceId";@Overrideprotected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)throws ServletException, IOException {String traceId = request.getHeader(TRACE_ID);if (traceId == null) {traceId = UUID.randomUUID().toString();}MDC.put(TRACE_ID, traceId);try {filterChain.doFilter(request, response);} finally {MDC.remove(TRACE_ID);}}
}

3. 配置日志格式：确保你的日志配置文件（如logback.xml、log4j2.xml等）中包含了输出traceId的配置。例如，在logback中，你可以这样做：

<configuration><appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><encoder><pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} - [%thread] %-5level %logger{36} - [%X{traceId}] - %msg%n</pattern></encoder></appender><root level="info"><appender-ref ref="CONSOLE"/></root>
</configuration>

我的项目使用的是 logback-spring.xml ，我的文件完整内容如下：
logback-spring.xml:

<configuration debug="true"><!-- 引用Spring Boot全局配置文件中的日期格式配置项 --><springProperty scope="context" name="dateformat" source="logging.pattern.dateformat" defaultValue="yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS"/><springProperty scope="context" name="APP_NAME"  source="spring.application.name"/><springProperty scope="context" name="LOG_FILE"  source="logging.file.path"/><!-- 定义颜色编码 --><conversionRule conversionWord="clr" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.ColorConverter"/><conversionRule conversionWord="wEx" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.WhitespaceThrowableProxyConverter"/><!-- 定义日志输出到控制台的appender --><appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><encoder><pattern>%clr(%d{${dateformat}}){faint} %clr(${LOG_LEVEL_PATTERN:-%5p}) %clr([%15.15t]){faint} [%-40.40logger{39}] [%X{traceId}] %clr(%msg%n){faint}%wEx</pattern></encoder></appender><!-- 开发环境配置 --><springProfile name="local | test"><root level="DEBUG"><appender-ref ref="STDOUT" /></root><!-- 开发环境专属的详细日志 --><logger name="com.tylerzhong" level="TRACE" additivity="false"><appender-ref ref="STDOUT" /></logger></springProfile><springProfile name="dev | prod"><!-- 文件日志：输出全部日志到文件 --><appender name="FILE_INFO_LOG" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><file>${LOG_FILE}/${APP_NAME}.log</file><filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter"><level>ERROR</level><onMatch>ACCEPT</onMatch><onMismatch>ACCEPT</onMismatch></filter><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy"><fileNamePattern>${LOG_FILE}/${APP_NAME}.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern><maxHistory>180</maxHistory><timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP"><maxFileSize>50MB</maxFileSize></timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy></rollingPolicy><encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder"><pattern>%d{${dateformat}} [%thread] %-5level %logger{36} [%X{traceId}] - %msg%n</pattern><charset>UTF-8</charset></encoder></appender><!-- 错误日志：用于将错误日志输出到独立文件 --><appender name="FILE_ERROR_LOG" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><file>${LOG_FILE}/error-${APP_NAME}.log</file><filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter"><level>ERROR</level><onMatch>ACCEPT</onMatch><onMismatch>DENY</onMismatch></filter><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy"><fileNamePattern>${LOG_FILE}/error-${APP_NAME}.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern><maxHistory>180</maxHistory><timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP"><maxFileSize>50MB</maxFileSize></timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy></rollingPolicy><encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder"><pattern>%d{${dateformat}} [%thread] %-5level %logger{36} [%X{traceId}] - %msg%n</pattern><charset>UTF-8</charset></encoder></appender><root level="INFO"><appender-ref ref="STDOUT" /><appender-ref ref="FILE_INFO_LOG" /><appender-ref ref="FILE_ERROR_LOG" /></root></springProfile></configuration>

关于更具体的日志输出配置，可以参考我的这篇文章《SpringBoot 项目配置日志输出》。

通过这种方式，你就可以在单体Spring Boot项目中为每个请求生成一个唯一的traceId，并通过日志输出它，从而实现在处理请求期间的所有日志条目都能关联起来的效果。这种方法不仅适用于单体应用，也可以作为理解更复杂的分布式追踪概念的基础。

这样配置之后，你在代码中打印日志的时候就会携带上 traceId 了。

 log.info("请求参数: {}", arg);

输出示例：

2025-02-26 19:25:02.187  INFO [nio-8070-exec-2] [com.tylerzhong.web.config.LoggingAspect       ] [ab85097a-6d31-44c3-bcfb-2bcc97b87ab9] 方法: TransferController.xxx(..)

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当然，我们不止要将 traceId 输出到控制台，还需要将 traceId 返回给前端用户，这样用户找我们排查问题的时候，只需要给一个 traceId 给我们即可。

所以在返回的包装类中注入 traceId 返回给前端。
我的代码如下：

import lombok.Getter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.slf4j.MDC;@Getter
@NoArgsConstructor
public class Result<T> {private int code;private boolean flag;private String desc;private String cause;private String traceId;private T data;public Result(int code, boolean flag, String desc) {this.code = code;this.flag = flag;this.desc = desc;}public Result(int code, boolean flag, String desc, String traceId) {this.code = code;this.flag = flag;this.desc = desc;this.traceId = traceId;}public Result(int code, boolean flag, String desc, String cause, String traceId) {this.code = code;this.flag = flag;this.desc = desc;this.cause = cause;this.traceId = traceId;}public Result(int code, boolean flag, String desc, T data, String traceId) {this.code = code;this.flag = flag;this.desc = desc;this.data = data;this.traceId = traceId;}public static <T> Result<T> success() {return new Result<>(0, true, "成功", MDC.get("traceId"));}public static <T> Result<T> success(T data) {return new Result<>(0, true,"成功", data, MDC.get("traceId"));}public static <T> Result<T> fail(int code, String desc, String cause) {return new Result<>(code, false, desc, cause, MDC.get("traceId"));}
}

返回给前端的失败示例：

{"code": 405,"flag": false,"desc": "请求方式不支持.","cause": "Request method 'POST' is not supported","traceId": "ebd77e99-361c-47b3-8569-2d321d011418","data": null
}

返回给前端的成功示例：

{"code": 0,"flag": true,"desc": "成功","cause": null,"traceId": "07a3b99c-8cf8-45dc-a758-6c7636472cab","data": {"count": 100,"name": "张三"}
}

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扩展

打印日志内容，你很可能会涉及到 Spring 的 AOP 切面打印日志。可以参考这篇文章《Spring AOP 切面打印日志完整版》