feat: 实现完整可观测性架构与火山v3适配器重构

重构整体架构:
1.  新增telemetry包实现零依赖的Prometheus指标系统
2.  新增metrics包集中管理业务埋点指标
3.  重构火山v3适配器,拆分client/request/response等模块
4.  替换旧的service/stats统计系统为标准指标埋点
5.  新增/metrics观测端点与完整仪表盘支持

功能更新:
- 实现基于IP的限流与并发限制,添加指标埋点
- 重构TTS控制器,支持多格式输出与完整错误分类
- 更新.env.example配置示例,新增多项可选参数
- 替换旧的volcano适配器实现,支持完整的v3 API特性
- 清理冗余代码,移除service/stats与旧adapter实现
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sun
2026-08-15 13:30:35 +08:00
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commit 5b970f49e1
30 changed files with 1875 additions and 836 deletions
+90
View File
@@ -0,0 +1,90 @@
package telemetry
import (
"fmt"
"io"
"sort"
"sync"
"sync/atomic"
)
// Counter 单调递增的累计指标(整数语义,内部用 float64 位以 atomic 操作)。
type Counter struct {
metricName string
help string
labelNames []string
mu sync.RWMutex
values map[string]*counterChild // key = labelKey(...)
}
type counterChild struct {
labels Labels
bits atomic.Uint64 // float64
}
func newCounter(name, help string, labelNames []string) *Counter {
return &Counter{
metricName: name,
help: help,
labelNames: append([]string(nil), labelNames...),
values: make(map[string]*counterChild),
}
}
// Inc 计数 +1。
func (c *Counter) Inc(labels Labels) { c.Add(1, labels) }
// Add 累加 v(v 必须 >= 0)。
func (c *Counter) Add(v float64, labels Labels) {
if v < 0 {
return
}
child := c.getOrCreate(labels)
for {
bits := child.bits.Load()
cur := float64frombits(bits)
next := float64bits(cur + v)
if child.bits.CompareAndSwap(bits, next) {
return
}
}
}
func (c *Counter) getOrCreate(labels Labels) *counterChild {
key := labelKey(c.labelNames, labels)
c.mu.RLock()
if child, ok := c.values[key]; ok {
c.mu.RUnlock()
return child
}
c.mu.RUnlock()
c.mu.Lock()
defer c.mu.Unlock()
if child, ok := c.values[key]; ok {
return child
}
child := &counterChild{labels: copyLabels(labels, c.labelNames)}
c.values[key] = child
return child
}
func (c *Counter) collect(w io.Writer) {
fmt.Fprintf(w, "# HELP %s %s\n", c.metricName, c.help)
fmt.Fprintf(w, "# TYPE %s counter\n", c.metricName)
c.mu.RLock()
keys := make([]string, 0, len(c.values))
for k := range c.values {
keys = append(keys, k)
}
sort.Strings(keys)
defer c.mu.RUnlock()
for _, k := range keys {
child := c.values[k]
val := float64frombits(child.bits.Load())
writeMetricLine(w, c.metricName, child.labels, val)
}
}
+88
View File
@@ -0,0 +1,88 @@
package telemetry
import (
"fmt"
"io"
"math"
"strconv"
"strings"
)
// copyLabels 返回只包含 labelNames 中声明的 key 的副本,缺失补空串。
// 这样序列化时输出顺序和数量固定。
func copyLabels(labels Labels, names []string) Labels {
if len(names) == 0 {
return Labels{}
}
out := make(Labels, len(names))
for _, n := range names {
out[n] = labels[n]
}
return out
}
func mergeLabels(a, b Labels) Labels {
out := make(Labels, len(a)+len(b))
for k, v := range a {
out[k] = v
}
for k, v := range b {
out[k] = v
}
return out
}
// formatLabels 序列化为 `{k1="v1",k2="v2"}`;空集合返回空字符串。
// value 内的 `\`, `"`, 换行会按 Prometheus 规范转义。
func formatLabels(labels Labels) string {
if len(labels) == 0 {
return ""
}
keys := sortedKeys(labels)
var sb strings.Builder
sb.WriteByte('{')
for i, k := range keys {
if i > 0 {
sb.WriteByte(',')
}
sb.WriteString(k)
sb.WriteString(`="`)
sb.WriteString(escapeLabelValue(labels[k]))
sb.WriteByte('"')
}
sb.WriteByte('}')
return sb.String()
}
func escapeLabelValue(v string) string {
if !strings.ContainsAny(v, "\\\"\n") {
return v
}
var sb strings.Builder
sb.Grow(len(v) + 2)
for i := 0; i < len(v); i++ {
switch v[i] {
case '\\':
sb.WriteString(`\\`)
case '"':
sb.WriteString(`\"`)
case '\n':
sb.WriteString(`\n`)
default:
sb.WriteByte(v[i])
}
}
return sb.String()
}
func writeMetricLine(w io.Writer, name string, labels Labels, value float64) {
fmt.Fprintf(w, "%s%s %s\n", name, formatLabels(labels), formatFloat(value))
}
func formatFloat(f float64) string {
return strconv.FormatFloat(f, 'g', -1, 64)
}
// float64 bits 互转,封装到独立文件避免重复。
func float64bits(f float64) uint64 { return math.Float64bits(f) }
func float64frombits(b uint64) float64 { return math.Float64frombits(b) }
+96
View File
@@ -0,0 +1,96 @@
package telemetry
import (
"fmt"
"io"
"sort"
"sync"
"sync/atomic"
)
// Gauge 可增可减的瞬时值。
type Gauge struct {
metricName string
help string
labelNames []string
mu sync.RWMutex
values map[string]*gaugeChild
}
type gaugeChild struct {
labels Labels
bits atomic.Uint64
}
func newGauge(name, help string, labelNames []string) *Gauge {
return &Gauge{
metricName: name,
help: help,
labelNames: append([]string(nil), labelNames...),
values: make(map[string]*gaugeChild),
}
}
// Set 直接设置当前值。
func (g *Gauge) Set(v float64, labels Labels) {
child := g.getOrCreate(labels)
child.bits.Store(float64bits(v))
}
// Inc +1。
func (g *Gauge) Inc(labels Labels) { g.Add(1, labels) }
// Dec -1。
func (g *Gauge) Dec(labels Labels) { g.Add(-1, labels) }
// Add 累加 v(可负)。
func (g *Gauge) Add(v float64, labels Labels) {
child := g.getOrCreate(labels)
for {
bits := child.bits.Load()
cur := float64frombits(bits)
next := float64bits(cur + v)
if child.bits.CompareAndSwap(bits, next) {
return
}
}
}
func (g *Gauge) getOrCreate(labels Labels) *gaugeChild {
key := labelKey(g.labelNames, labels)
g.mu.RLock()
if c, ok := g.values[key]; ok {
g.mu.RUnlock()
return c
}
g.mu.RUnlock()
g.mu.Lock()
defer g.mu.Unlock()
if c, ok := g.values[key]; ok {
return c
}
c := &gaugeChild{labels: copyLabels(labels, g.labelNames)}
g.values[key] = c
return c
}
func (g *Gauge) collect(w io.Writer) {
fmt.Fprintf(w, "# HELP %s %s\n", g.metricName, g.help)
fmt.Fprintf(w, "# TYPE %s gauge\n", g.metricName)
g.mu.RLock()
keys := make([]string, 0, len(g.values))
for k := range g.values {
keys = append(keys, k)
}
sort.Strings(keys)
defer g.mu.RUnlock()
for _, k := range keys {
child := g.values[k]
val := float64frombits(child.bits.Load())
writeMetricLine(w, g.metricName, child.labels, val)
}
}
+114
View File
@@ -0,0 +1,114 @@
package telemetry
import (
"fmt"
"io"
"sort"
"sync"
"sync/atomic"
)
// DefaultLatencyBuckets 适合 HTTP/TTS 场景的默认桶(秒)。
var DefaultLatencyBuckets = []float64{0.005, 0.01, 0.025, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5, 10, 30}
// Histogram 累计分布型指标,记录观测值的分布。
//
// 内部为每个 child 维护:
// - buckets[i] 累计计数(<= le_i 的观测数,不含 +Inf 桶)
// - count 全部观测计数
// - sum 全部观测值之和
type Histogram struct {
metricName string
help string
labelNames []string
buckets []float64 // 用户声明的上界,不含 +Inf
mu sync.RWMutex
values map[string]*histChild
}
type histChild struct {
labels Labels
buckets []atomic.Uint64 // 累计计数
count atomic.Uint64
sumBits atomic.Uint64 // float64
}
func newHistogram(name, help string, buckets []float64, labelNames []string) *Histogram {
bs := append([]float64(nil), buckets...)
sort.Float64s(bs)
return &Histogram{
metricName: name,
help: help,
labelNames: append([]string(nil), labelNames...),
buckets: bs,
values: make(map[string]*histChild),
}
}
// Observe 记录一个观测值。
func (h *Histogram) Observe(v float64, labels Labels) {
child := h.getOrCreate(labels)
for {
bits := child.sumBits.Load()
cur := float64frombits(bits)
next := float64bits(cur + v)
if child.sumBits.CompareAndSwap(bits, next) {
break
}
}
child.count.Add(1)
for i, le := range h.buckets {
if v <= le {
child.buckets[i].Add(1)
}
}
}
func (h *Histogram) getOrCreate(labels Labels) *histChild {
key := labelKey(h.labelNames, labels)
h.mu.RLock()
if c, ok := h.values[key]; ok {
h.mu.RUnlock()
return c
}
h.mu.RUnlock()
h.mu.Lock()
defer h.mu.Unlock()
if c, ok := h.values[key]; ok {
return c
}
c := &histChild{
labels: copyLabels(labels, h.labelNames),
buckets: make([]atomic.Uint64, len(h.buckets)),
}
h.values[key] = c
return c
}
func (h *Histogram) collect(w io.Writer) {
fmt.Fprintf(w, "# HELP %s %s\n", h.metricName, h.help)
fmt.Fprintf(w, "# TYPE %s histogram\n", h.metricName)
h.mu.RLock()
keys := make([]string, 0, len(h.values))
for k := range h.values {
keys = append(keys, k)
}
sort.Strings(keys)
defer h.mu.RUnlock()
for _, k := range keys {
child := h.values[k]
for i, le := range h.buckets {
merged := mergeLabels(child.labels, Labels{"le": formatFloat(le)})
fmt.Fprintf(w, "%s_bucket%s %d\n", h.metricName, formatLabels(merged), child.buckets[i].Load())
}
merged := mergeLabels(child.labels, Labels{"le": "+Inf"})
fmt.Fprintf(w, "%s_bucket%s %d\n", h.metricName, formatLabels(merged), child.count.Load())
sum := float64frombits(child.sumBits.Load())
fmt.Fprintf(w, "%s_sum%s %s\n", h.metricName, formatLabels(child.labels), formatFloat(sum))
fmt.Fprintf(w, "%s_count%s %d\n", h.metricName, formatLabels(child.labels), child.count.Load())
}
}
+48
View File
@@ -0,0 +1,48 @@
// Package telemetry 提供进程内可观测能力:Counter / Gauge / Histogram,
// 以及 Prometheus 文本格式导出。
//
// 设计原则:
// - 零外部依赖,只使用标准库;
// - label key 在指标注册时锁定,运行期不可新增(避免 cardinality 爆炸);
// - 所有并发安全由实现保证,调用方无需加锁;
// - Meter 是高层入口,NoopMeter 用于测试。
package telemetry
import "sort"
// Labels 是指标附加的标签集合。Value 在序列化时会按 Prometheus 规范转义。
type Labels map[string]string
// labelKey 计算一组标签的稳定 key,用于在内部 map 中唯一定位 child。
// 缺失或多余的 label 一律视为空串,以保证 child 数量与 label 名集合一致。
func labelKey(names []string, labels Labels) string {
if len(names) == 0 {
return ""
}
parts := make([]string, 0, len(names)*2)
for _, n := range names {
parts = append(parts, n, labels[n])
}
return joinLabelParts(parts)
}
func joinLabelParts(parts []string) string {
out := make([]byte, 0, 16*len(parts))
for i, p := range parts {
if i > 0 {
out = append(out, 0)
}
out = append(out, p...)
}
return string(out)
}
// sortedKeys 返回按字典序排列的 key,用于导出时输出稳定顺序。
func sortedKeys(m map[string]string) []string {
keys := make([]string, 0, len(m))
for k := range m {
keys = append(keys, k)
}
sort.Strings(keys)
return keys
}
+51
View File
@@ -0,0 +1,51 @@
package telemetry
import "net/http"
// Meter 是 telemetry 的高层入口。所有业务埋点都通过它创建指标;
// 测试时可替换为 NoopMeter 或带缓冲的自定义实现。
type Meter struct {
reg *Registry
}
// NewMeter 创建默认实现。
func NewMeter() *Meter {
return &Meter{reg: newRegistry()}
}
// Handler 返回 /metrics 端点的 http.Handler。
func (m *Meter) Handler() http.Handler { return m.reg.Handler() }
// Registry 暴露给特殊用例(如测试断言),生产代码不应使用。
func (m *Meter) Registry() *Registry { return m.reg }
// NewCounter 注册并返回一个 Counter。
// - name 指标名(Prometheus 风格,如 "tts_request_total")
// - help 帮助文本
// - labelNames 注册时锁定的 label key 集合,运行期不可变
func (m *Meter) NewCounter(name, help string, labelNames ...string) *Counter {
c := newCounter(name, help, labelNames)
if err := m.reg.register(name, c); err != nil {
// 注册重名是启动期 bug,直接 panic 让问题在启动时暴露。
panic(err)
}
return c
}
// NewGauge 同 NewCounter。
func (m *Meter) NewGauge(name, help string, labelNames ...string) *Gauge {
g := newGauge(name, help, labelNames)
if err := m.reg.register(name, g); err != nil {
panic(err)
}
return g
}
// NewHistogram 同 NewCounter,额外接受桶上界(不含 +Inf,+Inf 由实现自动追加)。
func (m *Meter) NewHistogram(name, help string, buckets []float64, labelNames ...string) *Histogram {
h := newHistogram(name, help, buckets, labelNames)
if err := m.reg.register(name, h); err != nil {
panic(err)
}
return h
}
+20
View File
@@ -0,0 +1,20 @@
package telemetry
import "net/http"
// NoopMeter 是一个不采集、不输出的 Meter,用于单元测试或禁用观测的场景。
// 返回的 Counter / Gauge / Histogram 实例不会被注册到任何 Registry,
// 它们的 Inc/Add/Observe 调用在本进程内没有可见效果(每次返回新的空实例)。
type NoopMeter struct{}
func (NoopMeter) NewCounter(string, string, ...string) *Counter {
return newCounter("", "", nil)
}
func (NoopMeter) NewGauge(string, string, ...string) *Gauge {
return newGauge("", "", nil)
}
func (NoopMeter) NewHistogram(string, string, []float64, ...string) *Histogram {
return newHistogram("", "", nil, nil)
}
func (NoopMeter) Handler() http.Handler { return http.NotFoundHandler() }
func (NoopMeter) Registry() *Registry { return nil }
+66
View File
@@ -0,0 +1,66 @@
package telemetry
import (
"fmt"
"io"
"net/http"
"sort"
"sync"
)
// collector 是 Counter / Gauge / Histogram 共同实现的内部接口。
type collector interface {
collect(w io.Writer)
}
// Registry 持有已注册的全部指标,提供 Prometheus 文本格式导出。
type Registry struct {
mu sync.RWMutex
entries map[string]collector
order []string // 保留注册顺序,使输出可预测
}
func newRegistry() *Registry {
return &Registry{
entries: make(map[string]collector),
}
}
func (r *Registry) register(name string, c collector) error {
r.mu.Lock()
defer r.mu.Unlock()
if _, exists := r.entries[name]; exists {
return fmt.Errorf("metric %q already registered", name)
}
r.entries[name] = c
r.order = append(r.order, name)
return nil
}
// Gather 把所有指标按注册顺序写入 w,文本格式遵循 Prometheus 0.0.4。
func (r *Registry) Gather(w io.Writer) error {
r.mu.RLock()
order := append([]string(nil), r.order...)
defer r.mu.RUnlock()
for _, name := range order {
r.entries[name].collect(w)
}
return nil
}
// Handler 返回标准 Prometheus 抓取端点。
func (r *Registry) Handler() http.Handler {
return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, _ *http.Request) {
w.Header().Set("Content-Type", "text/plain; version=0.0.4; charset=utf-8")
_ = r.Gather(w)
})
}
// 注册顺序的辅助,用于测试断言。
func (r *Registry) names() []string {
r.mu.RLock()
defer r.mu.RUnlock()
out := append([]string(nil), r.order...)
sort.Strings(out)
return out
}