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怎么在Asp.Net Core中使用NLog實現(xiàn)請求監(jiān)控

發(fā)布時間:2021-06-07 17:45:34 來源:億速云 閱讀:254 作者:Leah 欄目:開發(fā)技術(shù)

怎么在Asp.Net Core中使用NLog實現(xiàn)請求監(jiān)控?很多新手對此不是很清楚,為了幫助大家解決這個難題,下面小編將為大家詳細(xì)講解,有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下,希望你能有所收獲。

一:比較 asp.net web api 和 asp.net core 的請求管道

怎么在Asp.Net Core中使用NLog實現(xiàn)請求監(jiān)控 

怎么在Asp.Net Core中使用NLog實現(xiàn)請求監(jiān)控

觀察這兩張圖,可以發(fā)現(xiàn)他們非常的相似,都是管道式的設(shè)計,在 asp.net web api 中,我們可以注冊一系列的 DelegatingHandler 來處理請求上下文 HttpRequestMessage,在 asp.net core 中,我們可以注冊一系列中間件來處理請求上下文,他們兩者從功能和意義上是非常相似的,我這里這里不會詳細(xì)介紹各自的管道是如何的(這樣的文章非常多,博客園隨處可見),他們都完成了類似中間件的功能,只是在代碼設(shè)計上有一點區(qū)別。

我們先看一段代碼,新建一個 asp.net web api 項目,添加幾個 DelegatinHandler

然后在 Global 中注冊

public class DelegatingHandler1 : DelegatingHandler
  {
    protected override async Task<HttpResponseMessage> SendAsync(HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken)
    {
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler1 HashCode: " + this.GetHashCode());
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler1 base InnerHandler HashCode: " + base.InnerHandler.GetHashCode());
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler1 start");
      var response = await base.SendAsync(request, cancellationToken);
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler1 end");
      return response;
    }
  }
  public class DelegatingHandler2 : DelegatingHandler
  {
    protected override async Task<HttpResponseMessage> SendAsync(HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken)
    {
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler2 HashCode: " + this.GetHashCode());
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler2 base InnerHandler HashCode: " + base.InnerHandler.GetHashCode());
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler2 start");
      var response = await base.SendAsync(request, cancellationToken);
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler2 end");
      return response;
    }
  }
  public class DelegatingHandler3 : DelegatingHandler
  {
    protected override async Task<HttpResponseMessage> SendAsync(HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken)
    {
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler3 HashCode: " + this.GetHashCode());
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler3 base InnerHandler HashCode: " + base.InnerHandler.GetHashCode());
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler3 start");
      var response = await base.SendAsync(request, cancellationToken);
      Trace.WriteLine("DelegatingHandler3 end");
      return response;
    }
  }

修改一下 ValuesController

public class WebApiApplication : System.Web.HttpApplication
  {
    protected void Application_Start()
    {
      AreaRegistration.RegisterAllAreas();
      GlobalConfiguration.Configure(WebApiConfig.Register);
      FilterConfig.RegisterGlobalFilters(GlobalFilters.Filters);
      RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes);
      BundleConfig.RegisterBundles(BundleTable.Bundles);

      GlobalConfiguration.Configuration.MessageHandlers.Add(new DelegatingHandler1());
      GlobalConfiguration.Configuration.MessageHandlers.Add(new DelegatingHandler2());
      GlobalConfiguration.Configuration.MessageHandlers.Add(new DelegatingHandler3());
    }
  }

啟動后輸入路徑 /api/values,我們可以在VS 的輸出欄看到下面這些內(nèi)容

public class ValuesController : ApiController
  {
    // GET api/values
    public IEnumerable<string> Get()
    {
      Trace.WriteLine("/api/values");
      var handlers = this.RequestContext.Configuration.MessageHandlers;
      return new string[] { "value1", "value2" };
    }
  }

啟動后輸入路徑 /api/values,我們可以在VS 的輸出欄看到下面這些內(nèi)容

DelegatingHandler1 HashCode: 58154627
DelegatingHandler1 base InnerHandler HashCode: 35529478
DelegatingHandler1 start
DelegatingHandler2 HashCode: 35529478
DelegatingHandler2 base InnerHandler HashCode: 47422476
DelegatingHandler2 start
DelegatingHandler3 HashCode: 47422476
DelegatingHandler3 base InnerHandler HashCode: 65273341
DelegatingHandler3 start
/api/values
DelegatingHandler3 end
DelegatingHandler2 end
DelegatingHandler1 end

輸出中我們可以看到 DelegatingHandler1 的 InnerHandler 是 DelegatingHandler2,以此類推,在 DelegatingHandler3 的 InnerHandler 處理請求的時候就轉(zhuǎn)發(fā)到了相關(guān)控制器,這里和 .net core 中的中間件非常相似,在.net core 中間件順序是 RequestServicesContainerMiddleware(給請求上下文綁定容器)-> AuthenticationMiddleware(認(rèn)證)-> RouterMiddleware (路由以及MVC)

如果我們在 ValuesController 中觀察表達(dá)式 this.RequestContext.Configuration.MessageHandlers 還可以看到最終處理請求的是一個 HttpRoutingDispatcher,最也是是分配到路由以及控制器來處理的,按照如此方式我們可以很容易在 asp.net web api 中對請求統(tǒng)計。這里是比較簡陋的,對此我們可以記錄客戶端和服務(wù)器更詳細(xì)的信息,包括 IP 地址,http狀態(tài)碼,是否是認(rèn)證用戶等等,但是這篇主要是以 asp.net core 為主的,所以這里就不詳細(xì)寫下去了。

public class ApplicationInsight : DelegatingHandler
  {
    protected override async Task<HttpResponseMessage> SendAsync(HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken)
    {
      var stopWatch = new Stopwatch();
      stopWatch.Start();

      var response = await base.SendAsync(request, cancellationToken);

      stopWatch.Stop();
      //停止計時器,并記錄
    }
  }
  public partial class Startup
  {
    public void Configuration(IAppBuilder app)
    {
      GlobalConfiguration.Configuration.MessageHandlers.Add(new ApplicationInsight());
    }
  }

二:asp.net core 中間件 + NLog 實現(xiàn)請求監(jiān)控

先看統(tǒng)計結(jié)果,start 開始時間,time 是請求消耗時間(毫秒),authenicate 是認(rèn)證通過的 schema,使用 NLog 自定義字段也是非常方便的

怎么在Asp.Net Core中使用NLog實現(xiàn)請求監(jiān)控

先說一說遇到的問題

(1)NLog 記錄一張以上的表如何實現(xiàn),應(yīng)為首先會有一個一般性的日志表(稱他為 log),并且這些統(tǒng)計不對寫到 log 表

(2)使用 NLog 自定義字段 LayoutRenderer 沒有類似 .net framework 中的 System.Web.Current

(3)使用 UseMiddleware 無法在讓我們的中間件成為第一個中間件

(4)實現(xiàn)忽略記錄的方法,肯定有一些接口是不希望記錄的,所以這個也要實現(xiàn)

NLog 配置

這里只列出了部分內(nèi)容,github 地址在最后,數(shù)據(jù)庫是 mysql ,apiinsight 表示請求統(tǒng)計,log 是一般性的日志,debughelper 可以加快我們調(diào)試時日志的檢索速度

<targets>
  <!--黑洞 忽略的日志-->
  <target xsi:type="Null"
      name="blackhole" />
  <!--文件日志-->
  <target xsi:type="File"
    name="debughelper"
    fileName="${var:root}\Logs\debug_helper.log"
    layout="${longdate}|${event-properties:item=EventId.Id}|${logger}|${uppercase:${level}}|${message} ${exception}" />
  <!--apiinsight api 統(tǒng)計-->
  <target name="apiinsight" xsi:type="Database"
       dbProvider="MySql.Data.MySqlClient.MySqlConnection, MySql.Data"
       connectionString="${var:connectionString}"
       >
  </target>
  <!--日志-->
  <target name="log" xsi:type="Database"
     dbProvider="MySql.Data.MySqlClient.MySqlConnection, MySql.Data"
     connectionString="${var:connectionString}"
       >
  </target>
 </targets>

在 Startup 中

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
  //省略了其他配置

  //全局的 HttpContext
  app.UseGlobalHttpContext();

  //省略了其他配置

  LogManager.Configuration = new XmlLoggingConfiguration(Path.Combine(env.ContentRootPath, "nlog.config"));
  LogManager.Configuration.Variables["root"] = env.ContentRootPath;
  LogManager.Configuration.Variables["connectionString"] = Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection");
}

自定義字段都是通過 LayoutRenderer 實現(xiàn),由于自定義字段有很多,這里只列出了一個開始時間是如何查詢的,這個時間是在我們注冊的第一個中間件執(zhí)行 Invoke 方法的時候?qū)戇M(jìn) HttpContext.Items 的

[LayoutRenderer("apiinsight-start")]
  public class StartApiInsightRenderer : LayoutRenderer
  {
    protected override void Append(StringBuilder builder, LogEventInfo logEvent)
    {
      var httpContext = HttpContextProvider.Current;
      if (httpContext == null)
      {
        return;
      }
      var _apiInsightsKeys = httpContext.RequestServices.GetService<IApiInsightsKeys>();

      if (httpContext != null)
      {
        if (httpContext.Items.TryGetValue(_apiInsightsKeys.StartTimeName, out var start) == true)
        {
          builder.Append(start.ToString());
        }
      }
    }
  }

NLog 規(guī)則,很容易理解日志統(tǒng)計只記錄 Cheers 命名空間下的日志

<rules>
  <!--需要記錄的日志-->
  <logger name="Cheers.*" minlevel="Trace" writeTo="apiinsight" />
  <logger name="WebApp.*" minlevel="Info" writeTo="log" />
  <logger name="*" minlevel="Trace" maxlevel="Debug" writeTo="debughelper" />

  <!--忽略的日志-->
  <logger name="Microsoft.*" minlevel="Trace" writeTo="blackhole" final="true" />
 </rules>

核心 ApiInsightMiddleware 中間件

public class ApiInsightMiddleware
  {
    private readonly RequestDelegate _next;
    private readonly IServiceProvider _serverProvider;
    private readonly IApiInsightsKeys _apiInsightsKeys;
    private readonly ILogger<ApiInsightMiddleware> _logger;
    private HttpContext _httpContext;

    public ApiInsightMiddleware(RequestDelegate next, IServiceProvider serviceProvider, ILogger<ApiInsightMiddleware> logger)
    {
      _next = next;
      _serverProvider = serviceProvider;
      _apiInsightsKeys = _serverProvider.GetService<IApiInsightsKeys>();
      _logger = logger;
    }

    public async Task Invoke(HttpContext httpContext)
    {
      _httpContext = httpContext;
      var flag = SetValues();

      await _next(httpContext);

      if (flag == true)
      {
        ApiInsight();
      }
    }
    //省略了其他的代碼
  }

很好理解,在執(zhí)行下一個中間件之前調(diào)用 SetValues 開始計時,下一個中間件執(zhí)行成功開始統(tǒng)計并寫入日志(或者忽略不寫)。現(xiàn)在他是 asp.net core mvc 的第一個中間件了,好處就是更符合這個中間件本身的所做的事情了,但是帶來的問題就是 httpContext.RequestService 是 null ,因為 RequestService 是在 RequestServicesContainerMiddleware 這個中間件寫進(jìn)去的,在者其實很多地方我們都需要 HttpContext ,并且目前微軟還沒有給我們定義一個靜態(tài)的 HttpContext。

靜態(tài)的 HttpContext

HttpContext 是通過單例 IHttpContextAccessor 提供的,當(dāng) HttpContext 創(chuàng)建的時候就會賦值給他,當(dāng)請求到達(dá)中間件這個管道的時候,HttpContext 就已經(jīng)存在于 IHttpContextAccessor 了,并且和 Invoke 參數(shù)列表中的 HttpContext 是一致的(同一個請求中),問題在于 RequestServicesContainerMiddleware 這個中間件沒有執(zhí)行就沒有容器,并且很多時候我們都要用到容器,所以就模仿源碼在這里都加進(jìn)去了。

public static class HttpContextProvider
  {
    private static IHttpContextAccessor _accessor;
    private static IServiceScopeFactory _serviceScopeFactory;

    public static Microsoft.AspNetCore.Http.HttpContext Current
    {
      get
      {
        var context = _accessor?.HttpContext;

        if (context != null)
        {
          var replacementFeature = new RequestServicesFeature(_serviceScopeFactory);
          context.Features.Set<IServiceProvidersFeature>(replacementFeature);

          return context;
        }

        return null;
      }
    }

    internal static void ConfigureAccessor(IHttpContextAccessor accessor, IServiceScopeFactory serviceScopeFactory)
    {
      _accessor = accessor;
      _serviceScopeFactory = serviceScopeFactory;
    }
  }
  public static class HttpContextExtenstion
  {
    public static void AddHttpContextAccessor(this IServiceCollection services)
    {
      services.AddSingleton<IHttpContextAccessor, HttpContextAccessor>();
    }

    public static IApplicationBuilder UseGlobalHttpContext(this IApplicationBuilder app)
    {
      var httpContextAccessor = app.ApplicationServices.GetRequiredService<IHttpContextAccessor>();
      var serviceScopeFactory = app.ApplicationServices.GetRequiredService<IServiceScopeFactory>();
      HttpContextProvider.ConfigureAccessor(httpContextAccessor, serviceScopeFactory);
      return app;
    }
  }

我們只需要在 Startup 中使用 app.UseGlobalHttpContext(); 就可以在程序的任何地方得到 HttpContext 和容器了,肯定會有人說為什么不通過構(gòu)造函數(shù)來獲取我們想要的注入呢,因為有些第三方框架或這某些地方我們不能使用容器獲取服務(wù),比如這里 NLog 的自定義字段使用的 LayoutRenderer 就無法通過構(gòu)造器得到我們想要的服務(wù)。

第一個中間件

在 Startup 的 Configure 方法中目前還沒發(fā)現(xiàn)如何注冊第一個中間件,因為 Configure 方法始終是在 IStartupFilter 這個接口之后執(zhí)行的,這也提供了我們讓自己的中間件成為第一個中間件的可能??赡苓@樣做并不是特別有必要,甚至是沒有意義的,但是實現(xiàn)的過程確實很有意思的。這里在 Startup 中的 方法 ConfigureService 注冊我們的中間件。

  public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
  {
    services.AddApiInsights();
    services.AddMvc();
  }

具體的

public static class ApiInsightsServiceCollectionExtensions
  {
    static readonly string stopWatchName = "__stopwatch__";
    static readonly string startTimeName = "__start__";

    /// <summary>
    ///   注冊和 API 監(jiān)控相關(guān)的服務(wù),中間件
    /// </summary>
    /// <param name="services"></param>
    public static void AddApiInsights(this IServiceCollection services)
    {
      services.AddSingleton<IApiInsightsKeys>(
          new ApiInsightsKeys(stopWatchName, startTimeName)
        );
      services.FirstRegister<IStartupFilter, RequestApiInsightBeginStartupFilter>(ServiceCollectionServiceExtensions.AddTransient<IStartupFilter, RequestApiInsightBeginStartupFilter>);
      services.AddSingleton<IRequestIsAuthenticate, DefaultRequestIsAuthenticate>();
    }
  }

這里注冊了三個服務(wù)

IApiInsightsKeys

定義了存儲在 HttpContext.Item 中的鍵值對的名稱

  public interface IApiInsightsKeys
  {
    string StopWatchName { get; }
    string StartTimeName { get; }
  }

IRequestIsAuthenticate

/// <summary>
  ///   驗證請求用戶是否已經(jīng)認(rèn)證
  /// </summary>
  public interface IRequestIsAuthenticate
  {
    /// <summary>
    ///   返回已經(jīng)認(rèn)證的 scheme
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    Task<string> IsAuthenticateAsync();
    /// <summary>
    ///   返回已經(jīng)認(rèn)證的 用戶名
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    Task<string> AuthenticatedUserName();
  }

就驗證而言可能不同的開發(fā)者使用的是不一樣的驗證方式,可能是基于 Asp.Net Core Authentication 中間件的認(rèn)證方式,也可能是其他的比如自定義的 token,或者有一個單點登錄的服務(wù)器,又或者是 session,其實 Asp.Net Core 的 Authentication 中間件也可以幫我們實現(xiàn)基于 restful 的token 認(rèn)證。所以就把它定義出來了,并且默認(rèn)的實現(xiàn)就是基于 Authentication 這個中間件的。

IStartupFilter

看到他是一個非常特殊的方式來注冊的,自定義的 FirstRegister 這個方法,實際上 Asp.Net Core 內(nèi)置有多個 IStartup 這樣的服務(wù),并且都是在 Startup 的 Configure 之前執(zhí)行的,所以這里一定要用這個服務(wù)來讓我們的中間件成為第一個中間件。FirstRegister 代碼也很容易理解,由于在宿主啟動之前,內(nèi)部注冊了多個 IStartup,并且最后會按先后順序配置 IApplicationBuilder,所以我們只能讓第一個 StartupFilter 的 IApplicationBuilder 就注冊我們的中間件,通過改動 ServiceCollection 中服務(wù)的順序可以實現(xiàn)。雖然不是很有必要,但是可以從中觀察的 Startup 的 Configure方法 以及 接口StartupFilter (還有 IHostingStartup )的執(zhí)行順序。

public class RequestApiInsightBeginStartupFilter : IStartupFilter
  {
    public Action<IApplicationBuilder> Configure(Action<IApplicationBuilder> next)
    {
      return builder =>
      {
        builder.UseMiddleware<RequestApiInsightBeginMiddleware>();
        next(builder);
      };
    }
  }

忽略的方法

  [AttributeUsage(AttributeTargets.Method, AllowMultiple = false, Inherited = true)]
  public class NoInsightAttribute : Attribute
  {
  }

在 ApiInsight 方法中會調(diào)用 IsIgnore 檢測該方法是否打了標(biāo)簽 NoInsightAttribute,如果是那就忽略該方法,這里建議使用特性路由,原因有兩點,第一特性路由不需要使用 IActionSelector 接口重新查找匹配的方法,第二,在 restful api 中,結(jié)合特性路由和 HttpMethodAttribute 標(biāo)簽可以使方法更簡潔,相同的接口名稱通過不同的請求方式達(dá)到不同的目的

private bool IsIgnore()
  {
    var actionDescriptor = GetSelectedActionDescriptor() as ControllerActionDescriptor;
    if (actionDescriptor == null)
    {
      return false;
    }
    else
    {
      var noInsight = actionDescriptor.MethodInfo.GetCustomAttribute<NoInsightAttribute>();
      return noInsight != null;
    }
  }

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