微服务全链路源码追踪

前面各篇分别拆解了 Gateway、Nacos、OpenFeign、Sentinel、Seata 的源码，这一篇把它们放回一条真实的业务请求里，以"下单"为场景做代码级追踪：请求如何穿过网关、找到实例、发出 RPC、过限流、开全局事务，最终落库，再把响应一层层传回去。

场景与链路总览

业务场景

下单场景：
  客户端 POST /api/orders { productId, quantity }
  ├─ order-service：创建订单（核心服务）
  ├─ product-service：扣减库存（RPC 调用）
  ├─ inventory 数据表：库存扣减落库
  └─ 全局事务：订单与库存要么都成功，要么都回滚

完整链路

一次下单请求的旅程：
  客户端
    │ 1. HTTP POST
    ▼
  Gateway（8080）
    │ 2. 路由匹配 RoutePredicateHandlerMapping
    │ 3. 鉴权过滤器 AuthGlobalFilter
    │ 4. 限流 RequestRateLimiterFilter
    │ 5. LoadBalancer 从 Nacos 选实例
    │ 6. NettyRoutingFilter 转发
    ▼
  order-service（8081）
    │ 7. Controller 收参校验
    │ 8. Service @Transactional 本地事务
    │ 9. Sentinel CtSph.entry() 限流
    │ 10. Seata GlobalTransactional 全局事务（TM）
    │ 11. OpenFeign 调 product-service（RM 分支事务）
    │ 12. MyBatis 执行 INSERT 订单落库
    ▼
  product-service（8082）
    │ 13. Sentinel 入口限流
    │ 14. Seata 分支事务注册（RM）
    │ 15. DataSourceProxy 拦截 SQL → 生成 undo_log
    │ 16. MyBatis UPDATE 扣减库存
    ▼
  响应原路返回 → 客户端

一、网关层源码追踪

路由匹配

请求进入 Gateway 后，DispatcherHandler 把请求交给 RoutePredicateHandlerMapping，它从 RouteLocator 拿全部路由定义，逐一用 Predicate 匹配。

java

// RoutePredicateHandlerMapping.getHandlerInternal()
return this.routeLocator.getRoutes()
    .filter(route -> route.getPredicate().test(exchange))
    .next()
    .map(route -> {
        // 匹配成功 → 缓存路由并返回 GatewayFilterChain 处理器
        exchange.getAttributes().put(ServerWebExchangeUtils.GATEWAY_ROUTE_ATTR, route);
        return new FilteringWebHandler(route.getFilters());
    });

路由匹配链：
  Path=/api/orders/** → 命中 order-service 路由
  Header=X-Version=v2 → 命中灰度路由（权重路由优先）

鉴权过滤器

AuthGlobalFilter 实现 GlobalFilter，在转发前统一做 Token 校验，并把用户信息透传下游。

java

@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
    String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Authorization");
    Claims claims = jwtUtil.parseToken(token.substring(7));   // 校验 JWT
    ServerHttpRequest mutated = exchange.getRequest().mutate()
            .header("X-User-Id", claims.get("userId").toString())  // 透传
            .build();
    return chain.filter(exchange.mutate().request(mutated).build());
}

负载均衡选实例

ReactiveLoadBalancerClientFilter 读取 GATEWAY_REQUEST_URL_ATTR，发现 lb://order-service 协议后，交给 ReactorLoadBalancer 选择实例，选中后替换为 http://192.168.1.10:8081。

java

// LoadBalancerClientFilter.filter()
ServiceInstance instance = loadBalancer.choose(serviceId).block();
URI uri = exchange.getRequest().getURI();
// 把 lb://order-service 替换成实际地址
ServerWebExchangeUtils.addOriginalRequestUrl(exchange, uri);
exchange.getAttributes().put(GATEWAY_REQUEST_URL_ATTR,
        new URI(uri.getScheme(), instance.getHost(), instance.getPort(), ...));

选实例的数据来源（Nacos）：
  NacosNamingService.getAllInstances(serviceId)
  → 心跳维护的实例列表（含权重、健康状态）
  → 轮询 / 加权 / 灰度策略选出一个实例

Netty 转发

NettyRoutingFilter 用 WebClient（Netty 连接池）发起真实转发，并把响应写回上游。

NettyRoutingFilter：
  WebClient 请求 → 目标服务
  ← 响应 body 流式回传（不落内存缓冲）

二、服务端追踪：order-service

Controller 到 Service

java

@RestController
public class OrderController {

    @PostMapping("/api/orders")
    public Result<Long> create(@RequestBody @Valid OrderCreateDTO dto) {
        return orderService.createOrder(dto);
    }
}

本地事务与全局事务

订单创建涉及多个数据源操作和跨服务调用，事务分层如下：

事务分层：
  @Transactional          → Spring 本地事务（数据源内）
  @GlobalTransactional    → Seata 全局事务（跨服务/跨数据源）
    ├─ 事务拦截器生成 XID
    ├─ XID 通过 OpenFeign 请求头透传到 product-service
    └─ 全局提交/回滚由 TC 协调

java

@Service
public class OrderService {

    @GlobalTransactional(name = "createOrderTx")   // Seata 全局事务（TM）
    public Long createOrder(OrderCreateDTO dto) {
        // 1. Sentinel 限流入口
        try (Entry entry = SphU.entry("createOrder")) {
            // 2. 本地事务：订单 INSERT（MyBatis）
            orderMapper.insert(buildOrder(dto));
            // 3. RPC：扣减库存（XID 自动透传）
            productClient.deductStock(dto.getProductId(), dto.getQuantity());
            return orderId;
        }
    }
}

Sentinel 限流点

Sentinel 拦截位置：
  ├─ 注解 @SentinelResource("createOrder")
  ├─ 或手动 SphU.entry("createOrder")
  └─ ProcessorSlotChain：FlowSlot 限流 → DegradeSlot 熔断 → AuthoritySlot 黑白名单

java

// Sentinel 核心入口
Entry entry = SphU.entry("createOrder", EntryType.IN);
// 内部：CtSph.entryWithType()
//   → SlotChainBuilder 构建责任链
//   → FlowSlot.checkFlow() 查规则判断是否放行

数据库读写

MyBatis 执行链路：
  Mapper 接口 → MapperProxy 动态代理
    → SqlSessionTemplate
    → SqlSession（SqlSessionInterceptor）
    → Executor（BaseExecutor）
    → StatementHandler
    → PreparedStatement 执行 INSERT/UPDATE

sql

-- 订单落库
INSERT INTO t_order (user_id, product_id, quantity, amount, status)
VALUES (#{userId}, #{productId}, #{quantity}, #{amount}, 'CREATED');

三、跨服务调用追踪：Feign 到 product-service

OpenFeign 动态代理

order-service 里的 ProductClient 是 Feign 动态代理，调用发生在 InvocationHandler.invoke()。

java

@FeignClient(name = "product-service")
public interface ProductClient {

    @PostMapping("/api/inventory/deduct")
    Result<Void> deductStock(@RequestParam Long productId,
                             @RequestParam Integer quantity);
}

Feign 调用链：
  ProductClient.deductStock()（JDK 动态代理）
    → FeignInvocationHandler.invoke()
    → MethodHandler.invoke()（解析注解生成请求模板）
    → FeignBlockingLoadBalancerClient.execute()
      → LoadBalancer 从 Nacos 选 product-service 实例
    → Client.execute()（Apache HttpClient / OkHttp）
    → HTTP POST http://product-service:8082/api/inventory/deduct

XID 透传

Seata 通过 Feign 的 RequestInterceptor 把全局事务 XID 写进请求头，product-service 收到后取出绑定到本地事务上下文。

java

// Seata Feign 拦截器（内部实现）
public void apply(RequestTemplate template) {
    String xid = RootContext.getXID();
    if (xid != null) {
        template.header(RootContext.KEY_XID, xid);   // X-ID: 192.168.1.1:8091:112233
    }
}

四、下游服务追踪：product-service

分支事务注册

product-service 收到请求后，Seata RM 从请求头取 XID，进入 GlobalTransactionalInterceptor，开始分支事务。

RM 侧流程：
  1. 解析请求头 X-ID → 绑定 RootContext
  2. 数据源被 DataSourceProxy 代理
  3. 执行 UPDATE 时：生成前镜像 + 后镜像 → 写 undo_log → 注册分支
  4. 返回前提交本地事务（分支事务状态上报 TC）

库存扣减与 undo_log

java

// DataSourceProxy 拦截的 SQL 执行
public PreparedStatement prepareStatement(String sql) {
    // 1. 查询生成前镜像
    //    SELECT * FROM t_inventory WHERE product_id = ? FOR UPDATE
    // 2. 执行 UPDATE（后镜像）
    // 3. 计算变更 → 写 undo_log（分支事务记录）
    // 4. 向 TC 注册分支事务
}

undo_log 表结构（AT 模式）：
  id / branch_id / xid / context / rollback_info / log_status / log_created

全局提交与回滚

TC 收到所有分支状态后决策：
  ├─ 全部成功 → 全局提交：通知各 RM 删除 undo_log
  └─ 任一失败 → 全局回滚：RM 根据 undo_log 反向补偿 SQL
        └─ 库存扣减失败 → UPDATE 回滚为扣减前数据

五、链路追踪与上下文传递

TraceId 贯穿

全链路上下文：
  ├─ Gateway：生成 TraceId → 写入请求头 X-Trace-Id
  ├─ Feign：请求头自动透传（拦截器）
  ├─ 日志：MDC 放入 traceId，日志按链路聚合
  └─ 可观测：SkyWalking 以 TraceId 关联 Span

用户信息透传

用户身份传递：
  Gateway 解析 JWT → 写入 X-User-Id 请求头
  ├─ 服务间：Feign 拦截器透传 X-User-Id
  ├─ 服务内：ThreadLocal 存取当前用户
  └─ 用途：数据权限校验（只能查自己的订单）

六、全链路源码追踪表

链路节点	关键类 / 方法	作用
路由匹配	RoutePredicateHandlerMapping.getHandlerInternal()	按 Predicate 匹配路由
网关过滤链	FilteringWebHandler.handle()	执行 GlobalFilter 与路由过滤器
网关鉴权	AuthGlobalFilter.filter()	JWT 校验、透传用户头
网关限流	RequestRateLimiterFilter.filter()	令牌桶限流
网关选实例	ReactiveLoadBalancerClientFilter / NacosServiceInstanceSupplier	从 Nacos 选实例
网关转发	NettyRoutingFilter.filter()	WebClient 转发
服务端入口	DispatcherServlet → Controller	参数解析与业务分发
本地事务	TransactionInterceptor.invoke()	@Transactional 提交/回滚
全局事务	GlobalTransactionalInterceptor	Seata 全局事务（TM）
限流	CtSph.entry() / FlowSlot	Sentinel 规则校验
远程调用	FeignInvocationHandler.invoke()	动态代理发起 RPC
负载均衡	FeignBlockingLoadBalancerClient.execute()	Feign 侧选实例
分支事务	DataSourceProxy / undo_log	Seata RM 分支注册与回滚
数据库读写	MapperProxy → Executor → StatementHandler	SQL 执行与结果映射
响应返回	各层 filter/拦截器 reverse 阶段	响应逐层回传

七、一次失败场景的追踪

场景：库存不足，product-service 返回业务失败
  ├─ product-service：全局事务分支标记失败
  ├─ TC：收到失败分支 → 发起全局回滚
  ├─ order-service：undo_log 无（INSERT 回滚）→ 删除订单数据
  ├─ product-service：根据 undo_log 恢复库存（若已扣减）
  └─ 客户端：收到统一错误码 50001（库存不足）

关键日志定位（按 TraceId 搜索）：
  [traceId=abc123] OrderService.createOrder begin
  [traceId=abc123] GlobalTx begin, xid=192.168.1.1:8091:112233
  [traceId=abc123] branch register success, branchId=223344
  [traceId=abc123] global rollback, reason=inventory not enough

总结

一条下单请求的完整旅程是 Spring Cloud 各组件协同的缩影：Gateway 负责入口的路由、鉴权、限流与转发，LoadBalancer 借助 Nacos 完成实例选择，OpenFeign 把 RPC 调用变成接口调用，Sentinel 在链路关键点把关，Seata 用全局事务保证跨服务一致性，最终由 MyBatis 落库。追踪时抓住三条主线——请求流转（HTTP）、上下文传递（XID / TraceId / 用户头）、事务边界（本地 + 全局），就能在任何生产问题中快速定位到具体类与方法。

微服务全链路源码追踪 ​

场景与链路总览 ​

业务场景 ​

完整链路 ​

一、网关层源码追踪 ​

路由匹配 ​

鉴权过滤器 ​

负载均衡选实例 ​

Netty 转发 ​

二、服务端追踪：order-service ​

Controller 到 Service ​

本地事务与全局事务 ​

Sentinel 限流点 ​

数据库读写 ​

三、跨服务调用追踪：Feign 到 product-service ​

OpenFeign 动态代理 ​

XID 透传 ​

四、下游服务追踪：product-service ​

分支事务注册 ​

库存扣减与 undo_log ​

全局提交与回滚 ​

五、链路追踪与上下文传递 ​

TraceId 贯穿 ​

用户信息透传 ​

六、全链路源码追踪表 ​

七、一次失败场景的追踪 ​

总结 ​

微服务全链路源码追踪

场景与链路总览

业务场景

完整链路

一、网关层源码追踪

路由匹配

鉴权过滤器

负载均衡选实例

Netty 转发

二、服务端追踪：order-service

Controller 到 Service

本地事务与全局事务

Sentinel 限流点

数据库读写

三、跨服务调用追踪：Feign 到 product-service

OpenFeign 动态代理

XID 透传

四、下游服务追踪：product-service

分支事务注册

库存扣减与 undo_log

全局提交与回滚

五、链路追踪与上下文传递

TraceId 贯穿

用户信息透传

六、全链路源码追踪表

七、一次失败场景的追踪

总结