【星云測試】Devops微服務(wù)架構(gòu)下具有代碼級穿透能力的精準(zhǔn)測試

　　微服務(wù)是Devops場景下熱門的開發(fā)框架，在大型項(xiàng)目中被廣泛采用。它把一個大型的單個應(yīng)用程序和服務(wù)拆分為數(shù)十個的支持微服務(wù)，獨(dú)立部署、互相隔離，通過擴(kuò)展組件來處理功能瓶頸問題，比傳統(tǒng)的應(yīng)用程序更能有效利用計算資源。微服務(wù)之間無需關(guān)心對方的模型，它通過事先約定好的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，使業(yè)務(wù)可以高效響應(yīng)市場變化。但微服務(wù)一個明顯的表象就是隨著服務(wù)的增多，傳統(tǒng)的測試模式受到很大制約，無法有效進(jìn)行下去，威脅到整體系統(tǒng)質(zhì)量。所有J2EE代碼層白盒采集工具都無法區(qū)分覆蓋和具體功能的對應(yīng)關(guān)系，只能以后臺模式“籠統(tǒng)“的采集一個階段的總的覆蓋，無法滿足對于Devops下對于故障定位、深度測試分析以及敏捷發(fā)布算法的要求。
　
　　星云測試（www.teststars.cc）發(fā)布分布式微服務(wù)精準(zhǔn)測試解決方案，是目前市場上唯一可達(dá)到在復(fù)雜分布式系統(tǒng)中，跨多個服務(wù)器進(jìn)行代碼白盒級分析、實(shí)現(xiàn)請求分布式追蹤的測試平臺。其中產(chǎn)品內(nèi)的穿透模塊，可以支持各種主流微服務(wù)通信架構(gòu)。例如httpclient，springcloud微服務(wù)架構(gòu)、阿里dubbo微服務(wù)架構(gòu)，以及消息隊(duì)列，將并發(fā)訪問場景下跨多個服務(wù)多組代碼邏輯分離并重建追蹤出來。實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的代碼在開發(fā)層面通過微服務(wù)離散后，在測試階段則可以反向復(fù)原整個完整代碼執(zhí)行視圖。精準(zhǔn)測試?yán)锩娴拇┚€概念（Threadingtest）增加了第三層含義，即針對的分布式服務(wù)的穿透能力。
　

　
　　微服務(wù)場景下，一個完整請求會跨多個計算（服務(wù)）節(jié)點(diǎn)，而對于以節(jié)點(diǎn)為剖面的各種測試和監(jiān)控手段都變得不那么直接和有效。一個請求鏈路的失效和性能故障等問題，從一個計算節(jié)點(diǎn)剖面去分析是很困難的，因?yàn)樵谝粋€計算節(jié)點(diǎn)剖面上的數(shù)據(jù)是混合型數(shù)據(jù)，而無法區(qū)分這里面的數(shù)據(jù)來自于那個請求。原始的方法無法將一個調(diào)用鏈路上的所有信息完整的重新刻畫出來。業(yè)界流行的APM技術(shù)可以某種程度實(shí)現(xiàn)這種調(diào)用鏈路分析，該項(xiàng)技術(shù)主要用于監(jiān)控，體現(xiàn)的數(shù)據(jù)是組件級的，而且為了性能考慮還經(jīng)常抽取樣本，無法達(dá)到測試要求的代碼級的分析。
　
　　微服務(wù)采用的“分而治之”的策略，而精準(zhǔn)測試對于微服務(wù)的測試和運(yùn)營管控上采用的是“概覽全局”的策略。精準(zhǔn)測試在編譯階段，重新將微服務(wù)所有模塊視為一個完整項(xiàng)目，統(tǒng)一編譯和插裝，經(jīng)過插裝后的代碼重新部署到原有節(jié)點(diǎn)上。在微服務(wù)的啟動過程中附加上分布式追蹤所需要的agent啟動，即可完成微服務(wù)場景下達(dá)到測試用例級的代碼全調(diào)用路徑分析。由于微服務(wù)有多個程序模塊，星云測試平臺支持模塊級增量編譯模式，即每次編譯替換某一個模塊就可以生成一個新的版本，而無需將所有微服務(wù)模塊全新編譯。
　
　　穿透和分布式追蹤的原理，這里要重點(diǎn)將以下星云測試JavaEE應(yīng)用服務(wù)器agent的能力。agent提供了一個虛擬jsp的技術(shù)，通過agent啟動的被測應(yīng)用，都附加了一個虛擬jsp，地址類似于http://www.appundertest.com/teststars.jsp?！　≡L問這個頁面可以用來指本機(jī)的用戶，一般這個設(shè)置和精準(zhǔn)測試示波器的登錄用戶需要一致。設(shè)置完成后，對被測試應(yīng)用的請求將附加上一個用戶標(biāo)識的cookie信息，這個信息會在微服務(wù)的多層架構(gòu)中一直攜帶和穿透。例如從瀏覽器發(fā)起的一個帶著用戶標(biāo)識信息的請求，到了應(yīng)用服務(wù)的處理線程中，這個線程執(zhí)行的所有代碼將附加上這個用戶信息，如果應(yīng)用在向后調(diào)用其他的節(jié)點(diǎn)的服務(wù)，則這個用戶信息會繼續(xù)向后傳遞，直到最后的執(zhí)行節(jié)點(diǎn)。由于每個節(jié)點(diǎn)的代碼均有精準(zhǔn)測試系統(tǒng)插裝的代碼，會自動的向用戶請求發(fā)起端的示波器回饋數(shù)據(jù)，那么就可以實(shí)現(xiàn)將整個調(diào)用鏈路上的代碼邏輯發(fā)送給示波器。示波器收到數(shù)據(jù)后，將動態(tài)數(shù)據(jù)和代碼編譯階段的程序靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)合起來，即可展示全鏈路的程序調(diào)用路徑信息。從另外角度，當(dāng)微服務(wù)系統(tǒng)有多個請求同時并行的時候，那么每個示波器收到的是自己對應(yīng)的請求代碼的全鏈路執(zhí)行情況，而其他示波器用戶和其他普通用戶的數(shù)據(jù)則不會被收錄進(jìn)來。
　

　上圖是一個spring cloud微服務(wù)架構(gòu)下兩個節(jié)點(diǎn)的調(diào)用圖。當(dāng)從第一層入口組件訪問后，入口組件向后調(diào)用下一層節(jié)點(diǎn)的時候，后一層節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行線程自動取到了前一層節(jié)點(diǎn)的用戶信息，并且加入到了第二層節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行線程控件。這樣，通過精準(zhǔn)測試示波器（登錄用戶標(biāo)識和請求標(biāo)識一致）就可以收到兩個節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)多個用戶同時訪問分布式應(yīng)用的時候，不同用戶出發(fā)的數(shù)據(jù)自動分離，路由到對應(yīng)的示波器，最終對應(yīng)到用例上。