源码角度了解Skywalking之Trace信息的采样

一条请求链路产生那么多trace信息，skywalking是每条trace都进行采集吗？显然不是，这就涉及到skywalking的采样了，我们看一下SKywalking是怎么对Trace信息进行采样的

采样

采样涉及到的类是SamplingService，在上篇文章中我们分析ContextManager的createEntrySpan()方法创建EntrySpan的过程中，调用了SamplingService的forceSampled()方法进行采样，具体就是samplingFactorHolder属性进行加1操作，记录采样次数。

SamplingService同样是BootService的实现类，它负责如何对 TraceSegment进行采样。每个 TraceSegment 都已被跟踪，但考虑到序列化反序列化的 CPU 成本和网络带宽问题，如果采样开启，代理不会将它们全部发送到收集器。

采样是在Config的Agent的SAMPLE_N_PER_3_SECS参数值，它表示在 3 秒内采样数，默认情况下，负数或零表示关闭。

定时重置采样次数

SamplingService的boot()方法：

public void boot() throws Throwable {
        if (scheduledFuture != null) {
            
            scheduledFuture.cancel(true);
        }
        if (Config.Agent.SAMPLE_N_PER_3_SECS > 0) {
            on = true;
            this.resetSamplingFactor();
            ScheduledExecutorService service = Executors
                .newSingleThreadScheduledExecutor(new DefaultNamedThreadFactory("SamplingService"));
            scheduledFuture = service.scheduleAtFixedRate(new RunnableWithExceptionProtection(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    resetSamplingFactor();
                }
            }, new RunnableWithExceptionProtection.CallbackWhenException() {
                @Override public void handle(Throwable t) {
                    logger.error("unexpected exception.", t);
                }
            }), 0, 3, TimeUnit.SECONDS);
            logger.debug("Agent sampling mechanism started. Sample {} traces in 3 seconds.", Config.Agent.SAMPLE_N_PER_3_SECS);
        }
    }

1. 如果boot()方法被调用了两次，就取消旧的那一个，这种情况主要在测试用例中出现
2. 先重置采样次数，判断如果配置的SAMPLE_N_PER_3_SECS参数大于0，表示开启了采样，把on设置为true，创建定时线程池，每3s重置采样次数，创建RunnableWithExceptionProtection实例线程，线程调用resetSamplingFactor()方法重置采用次数

ContextManager在创建Span的过程中需要获取TraceContext对象，调用了ContextManagerExtendService的createTraceContext()方法来创建TraceContext，如果是强制采样或者调用trySampling()进行判断可以进行采样，就创建TracingContext对象，否则调用IgnoredTracerContext对象

是否可以采样

看一下SamplingService的trySampling()方法：

public boolean trySampling() {
        if (on) {
            int factor = samplingFactorHolder.get();
            if (factor < Config.Agent.SAMPLE_N_PER_3_SECS) {
                boolean success = samplingFactorHolder.compareAndSet(factor, factor + 1);
                return success;
            } else {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

SamplingService的trySampling()方法主要是如果采样机制开启，判断是否可以成功获取默认采样因子，具体这里samplingFactorHolder属性值与Config.Agent.SAMPLE_N_PER_3_SECS配置类中设置的值进行比较如果，如果比它小就可以进行采样，返回true

强制采样

SamplingService的forceSampled()方法进行强制采样

public void forceSampled() {
        if (on) {
            samplingFactorHolder.incrementAndGet();
        }
    }

逻辑比较简答，就是如果开启采样了，对采样次数进行加1操作。

总结

这篇文章主要分析了Skywalking是怎么trace信息的采样，不能每个trace信息我们都进行采集，因为会增加网络带宽，给服务造成压力，因此我们可以通过Config.Agent.SAMPLE_N_PER_3_SECS参数来配置3s内采样的次数，SamplingService是实现采样的类，它提供forceSampled()方法强制采样，提供trySampling()方法判断是否可以采用，最重要的是它的boot()方法，维护了一个定时线程池，每3s对采用次数清零，方便下次采样。