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背景

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監(jiān)控是提高故障處理能力和保障服務(wù)質(zhì)量必需的一環(huán)，它需要負(fù)責(zé)的內(nèi)容包括：及時上報錯誤、收集有效信息、提供故障排查依據(jù)。

• 及時上報錯誤：發(fā)生線上問題后，經(jīng)由運營或者產(chǎn)品反饋到開發(fā)人員，其中流轉(zhuǎn)過程可能是幾分鐘甚至幾十分鐘，這段時間可能直接導(dǎo)致公司的經(jīng)濟(jì)損失。如果有一個監(jiān)控系統(tǒng)，在線上出現(xiàn)問題時，監(jiān)控系統(tǒng)能夠***時間報警，并且通知到開發(fā)人員，那開發(fā)人員就可以***時間修復(fù)上線，使公司損失最小化。
• 收集有效信息：特別是移動時代，定位一個問題時，需要很多用戶信息(如用戶手機(jī)版本、網(wǎng)絡(luò)情況、操作流程等)。如果沒有監(jiān)控數(shù)據(jù)，往往只能靠猜，又或是來回找產(chǎn)品運營甚至出現(xiàn)問題的用戶去溝通定位，會花費大量的時間。假如監(jiān)控系統(tǒng)里記錄了設(shè)備信息、錯誤發(fā)生時的場景信息和用戶的操作流程，我們就可以直接根據(jù)這些信息進(jìn)行問題定位，在最短時間內(nèi)完成故障修復(fù)，減小問題的影響面。
• 提供故障排查依據(jù)：監(jiān)控前端SDK所上報的錯誤信息和其它的記錄信息，其最終目的都是作為我們排查故障的依據(jù)，為我們保障服務(wù)提供堅實的依靠。

監(jiān)控分類

綜上所述，我們的監(jiān)控平臺強(qiáng)調(diào)實時性和全面性。為了保證實時性，錯誤發(fā)生時就嘗試上報，并且在監(jiān)控面板可以實時的展現(xiàn)出來，以及有及時的告警機(jī)制。全面性是指收集的信息全面，包括用戶信息、環(huán)境信息和錯誤信息等，因此監(jiān)控平臺包括記錄型監(jiān)控和捕捉型監(jiān)控。

• 記錄型監(jiān)控

頁面訪問記錄：用戶訪問了哪些頁面。

資源加載記錄：頁面中加載了哪些資源。

用戶行為記錄：用戶在頁面上做了哪些操作，目前我們只記錄用戶的點擊行為。

接口調(diào)用相關(guān)記錄：頁面調(diào)用了哪些接口。

• 捕捉型監(jiān)控

DNS劫持：頁面是否被劫持。

資源加載錯誤：哪些資源加載失敗了，為了捕獲跨域JavaScript的錯誤，需要在相應(yīng)資源標(biāo)簽上添加crossorigin屬性。

頁面錯誤：頁面渲染過程中出現(xiàn)的錯誤。

內(nèi)部邏輯錯誤：用戶特定操作出現(xiàn)的錯誤，通過用戶行為定位。

接口錯誤：調(diào)用接口失敗。

場景還原法

當(dāng)捕捉型監(jiān)控捕捉到錯誤后，我們根據(jù)錯誤信息定位用戶，再通過記錄型監(jiān)控還原該錯誤發(fā)生的場景，從而復(fù)現(xiàn)問題并及時定位解決。這個過程我們稱之為場景還原法。

本監(jiān)控平臺就是通過收集監(jiān)控數(shù)據(jù)，使用場景還原法來解決問題。它將支撐系統(tǒng)處理過的所有記錄和錯誤按照時間順序展示。通過場景還原的列表，我們可以還原出指定用戶在瀏覽頁面過程中發(fā)生的所有事情及其先后順序，從而判斷問題發(fā)生的時機(jī)和環(huán)境。

假設(shè)以下場景：

• PM：BD反饋用戶在購物車刷不出來啦!
• RD：什么?我試試!我這里可以看到的呀
• PM：商戶反饋，店里有的用戶可以有的用戶不行
• RD：別急，告訴我shopId和打不開的用戶的賬號，我去監(jiān)控平臺上看一下
• PM：xxx
• RD在監(jiān)控面板上使用場景還原功能，調(diào)出了該用戶的所有信息記錄。發(fā)現(xiàn)該用戶是從菜品詳情頁進(jìn)入的購物車，而再查看正常的用戶都不是從這個入口進(jìn)的，定位到是菜品詳情頁跳購物車的部分有問題，并立刻進(jìn)行了修復(fù)

在以上這種用戶可能有多種操作的場景中，場景還原法可以針對特定用戶，還原其完整的操作路徑和頁面上發(fā)生的所有事情，幫助復(fù)現(xiàn)問題。

另外，一些非必現(xiàn)的問題，常常是由于不同機(jī)型或環(huán)境引起的，也可以在場景還原中復(fù)現(xiàn)問題的發(fā)生環(huán)境予以判斷。

本文主要介紹點餐終端技術(shù)組監(jiān)控平臺HUNT的前端SDK的實踐經(jīng)驗，仍有許多需要改進(jìn)的地方，歡迎大家拍磚，幫助我們改進(jìn)。

整體設(shè)計

如圖所示，我們的監(jiān)控平臺HUNT，分為前端SDK、Web層支撐系統(tǒng)和監(jiān)控面板三大部分。

• 監(jiān)控前端SDK：收集用戶端錯誤和相關(guān)信息，并進(jìn)行上報
• 監(jiān)控Web層支撐系統(tǒng)：處理上報的監(jiān)控信息
• 監(jiān)控面板：提供實時查看上報信息的面板，方便監(jiān)控數(shù)據(jù)的便捷使用

前端SDK運行在前端頁面中，收集監(jiān)控數(shù)據(jù)上報到支撐系統(tǒng)里，作為監(jiān)控面板上查詢的數(shù)據(jù)源。

就前端SDK來說，可以分為數(shù)據(jù)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、上報模塊三大部分，其中數(shù)據(jù)模塊包括各具體監(jiān)控數(shù)據(jù)模塊和環(huán)境數(shù)據(jù)模塊：

• 數(shù)據(jù)模塊

各監(jiān)控模塊：獲取需要上報的具體內(nèi)容信息(EventData或ErrorData)

DNS劫持檢測

資源完整性檢查

資源加載錯誤

API監(jiān)控

全局錯誤

用戶交互

自定義上報

環(huán)境模塊：獲取環(huán)境數(shù)據(jù)

• 數(shù)據(jù)處理模塊：將環(huán)境數(shù)據(jù)和各內(nèi)容數(shù)據(jù)，處理成接口對應(yīng)的格式，并返回標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)。
• 上報模塊：從環(huán)境模塊獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，再和內(nèi)容數(shù)據(jù)一起根據(jù)不同監(jiān)控類型分發(fā)到對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理模塊。獲取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)后發(fā)送到Node層。

上報模塊先查看本地緩存數(shù)據(jù)，將本地數(shù)據(jù)和新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)一起上報，若上報失敗則存入LocalStorage。

詳細(xì)設(shè)計

SDK里采用單例模式，包括各監(jiān)控模塊、環(huán)境模塊和上報模塊。

每個具體監(jiān)控模塊獲取上報模塊實例進(jìn)行上報，上報模塊內(nèi)部保證同時只會有一個上報請求。

事件的監(jiān)聽都在捕獲階段進(jìn)行，防止因為事件冒泡被阻止而遺漏信息。

環(huán)境模塊

環(huán)境模塊收集以下環(huán)境信息：項目配置信息、Web環(huán)境數(shù)據(jù)、JsBridge環(huán)境數(shù)據(jù)。

其它的一些諸如UA、ISP等Web層可以獲取的信息由Web層獲取。

該模塊暴露init和getEnv方法。

• init接收用戶配置的環(huán)境參數(shù)
• getEnv更新頁面URL，再返回當(dāng)前env對象freeze的一個副本

上報模塊

采取單請求上報的方式，每個用戶同時只會有一條上報請求，每次將當(dāng)前記錄到的監(jiān)控信息列表一起上報，成功后再繼續(xù)上報。

上報結(jié)束之前的新上報記錄都存在Localstorage，收到成功消息后刪除已上報數(shù)據(jù)，繼續(xù)上報，不成功的記錄保留在Localstorage。此處需注意對Localstorage存儲的上限做好控制。

在當(dāng)前沒有數(shù)據(jù)正在上報的情況下觸發(fā)上報，嘗試將當(dāng)前Localstorage的數(shù)據(jù)和新數(shù)據(jù)全部上報，若上報記錄過多，則分條發(fā)送。全部發(fā)送完或上報失敗，本次上報結(jié)束。

各具體監(jiān)控模塊

DNS劫持

HTTPS頁面被劫持后頁面資源無法獲取，劫持者無利可圖的情況下會降低劫持的動力。

若仍被劫持，前端資源未到達(dá)本地，也無法完成上報，只能從網(wǎng)絡(luò)層去監(jiān)控。

由于美團(tuán)點評平臺已經(jīng)全量切了HTTPS，因此該模塊不在本監(jiān)控系統(tǒng)中。

不過之前本團(tuán)隊做過對HTTP域下的劫持檢測，其檢測思路為請求Node層指定域名下的樣本HTML或JavaScript資源，對比返回結(jié)果是否符合預(yù)期。

資源完整性檢查

資源完整性檢查模塊的任務(wù)是記錄頁面加載了哪些資源，并進(jìn)行上報。

當(dāng)我們排查問題時，可以查看當(dāng)前頁面已經(jīng)加載成功了哪些資源及其加載順序，排除因為某些資源沒有加載或者加載順序不當(dāng)而引起錯誤的情況。

資源加載完整性檢查的上報時機(jī)分四類，每次將開始監(jiān)聽到觸發(fā)上報之間所有記錄到的已加載資源一起上報，減少上報請求數(shù)：

1. onload：window.onload時觸發(fā)
2. onload_timeout: onload超時(5秒)時觸發(fā)
3. async：window.onload后一定延時(5秒)觸發(fā)，上報后停止監(jiān)聽
4. hash_change：onhashchange開始監(jiān)聽，一定延時(5秒)觸發(fā)上報，上報后停止監(jiān)聽

內(nèi)存中維護(hù)一個已加載資源的數(shù)組，每次上報后刪除已上報的資源記錄。

資源加載錯誤監(jiān)控

Window上error事件代理，過濾Window本身的error。

根據(jù)標(biāo)簽類型判斷資源類型，src或href為資源地址。

為了捕獲跨域JavaScript的錯誤，需要在相應(yīng)資源標(biāo)簽上添加crossorigin屬性。

API錯誤監(jiān)控

同樣采用XMLHttpRequest加hook方式實現(xiàn)。

open時記錄接口URL，send后根據(jù)status判斷，接口調(diào)用失敗時進(jìn)行上報。

 
 
 
 
  
  
  
  
XMLHttpRequest.prototype.open = function open(method, url, bool) { 
  
  
  
  
    monitor.originXHR.open.apply(this, [method, url, bool]); 
  
  
  
  
    // get something... 
  
  
  
  
    // this.ajaxUrl = url; 
  
  
  
  
} 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
XMLHttpRequest.prototype.send = function send(_data) { 
  
  
  
  
    const self = this; 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
    this.addEventListener('readystatechange', () => { 
  
  
  
  
        if (self.readyState === 4) { 
  
  
  
  
            if (self.status !== 200 && self.status !== 304 && this.ajaxUrl !== REPORT_URL) { // filter urls 
  
  
  
  
                // report error info 
  
  
  
  
                // ... 
  
  
  
  
                // monitor.reporter.report(dataTypes.API_ERROR, error); 
  
  
  
  
            } 
  
  
  
  
        } 
  
  
  
  
    }, false); 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
    monitor.originXHR.send.apply(this, [_data]); 
  
  
  
  
}; 
 
 
 

過濾掉SDK本身的上報地址(防止上報失敗引起循環(huán)上報)和一些其它需要忽略的接口地址。

注意，接口訪問URL時可能是一個相對路徑，建議補(bǔ)全協(xié)議和domain。

全局錯誤監(jiān)控

監(jiān)聽Window上的error事件，過濾事件代理的error。

用戶交互監(jiān)控

監(jiān)聽Window上捕獲階段的click事件，記錄點擊相關(guān)數(shù)據(jù)。

業(yè)務(wù)代碼中可以為比較關(guān)注的元素添加data屬性，每次點擊將會上報被點擊元素的指定屬性、附加信息和DOMPath幫助定位該元素。

記錄用戶交互信息可以明確問題發(fā)生時，該場景下用戶的具體操作路徑，結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)、資源加載記錄和錯誤數(shù)據(jù)，整個問題場景就一目了然了。

接入方式

SDK的接入方式分為以下兩種：

1.先加載SDK

優(yōu)點：可以記錄頁面加載完成前的情況，加載的資源，以及發(fā)生的錯誤。

缺點：影響頁面加載速度，直接拷貝在head中，對業(yè)務(wù)接入不友好。

2.后加載SDK

優(yōu)點：不影響頁面性能。

缺點：只能監(jiān)控加載成功的頁面，但我們需要關(guān)心頁面加載失敗的場景。

為了滿足功能需要，當(dāng)前監(jiān)控平臺v1的引入方式是將壓縮后的SDK代碼直接引入到被監(jiān)控頁面的head中，并由業(yè)務(wù)代碼初始化配置項目名稱等。該步操作可以借助webpack的插件來幫助完成，減輕業(yè)務(wù)組接入的復(fù)雜度。

后續(xù)改進(jìn)方向考慮采用：核心基礎(chǔ)庫+loaders/plugins 的方式，將必須先加載的SDK代碼引入在head中，其余代碼等頁面加載完成后再異步添加。

結(jié)語

HUNT系統(tǒng)上線后，已經(jīng)完全覆蓋點餐終端組的活躍Web項目，進(jìn)行監(jiān)控數(shù)據(jù)的多維度上報。接下來工作重點是對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和利用。

目前大部分現(xiàn)有的監(jiān)控工具只關(guān)注捕捉型監(jiān)控這部分，記錄型監(jiān)控是缺失的。相應(yīng)的，以記錄型監(jiān)控作為支撐的場景還原功能也是無法做到的。這類型的監(jiān)控系統(tǒng)只能做到發(fā)現(xiàn)錯誤，但是對于錯誤定位幫助甚微。

接入本監(jiān)控系統(tǒng)后，不但能在監(jiān)控面板上實時的看到多種錯誤信息，還能根據(jù)錯誤發(fā)生的上下文，包括頁面加載的過程，其中用戶做了哪些操作，訪問了哪些API等，按時間順序排列來完成場景還原。再結(jié)合該錯誤發(fā)生的環(huán)境數(shù)據(jù)，復(fù)現(xiàn)問題和定位問題變的非常容易。

當(dāng)收到故障反饋后，對一些偶發(fā)的問題，或者用戶操作復(fù)雜的問題等，可以直接通過監(jiān)控面板了解情況，省去了大量的溝通成本，我們的故障反饋速度和能力也有極大的提高。

以上就是我們終端團(tuán)隊監(jiān)控平臺前端SDK部分的實踐分享，歡迎大家批評指正，有好的建議也希望能提出來幫助我們改進(jìn)。我們后續(xù)將不斷優(yōu)化，也將繼續(xù)與大家保持討論。耐心看到這里的讀者，表示十二萬分的感謝!

本文標(biāo)題：監(jiān)控平臺前端SDK開發(fā)實踐
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