Instrumentacija v Next.js: Kljuke za nadzor aplikacij za vpogled v produkcijsko okolje

Instrumentacija v Next.js zagotavlja zmogljiv mehanizem za opazovanje in merjenje delovanja vaše aplikacije v produkciji. Z uporabo kljuk za nadzor aplikacij lahko pridobite poglobljene vpoglede v obravnavo zahtevkov, strežniško upodabljanje, pridobivanje podatkov in druge ključne vidike delovanja vaše aplikacije. To vam omogoča prepoznavanje ozkih grl, diagnosticiranje težav z zmogljivostjo in optimizacijo aplikacije za boljšo uporabniško izkušnjo. To je še posebej pomembno pri uvajanju aplikacij Next.js globalno, kjer lahko omrežna zakasnitev in geografsko porazdeljeni uporabniki predstavljajo edinstvene izzive.

Razumevanje instrumentacije v Next.js

Funkcija instrumentacije v Next.js vam omogoča registracijo kljuk, ki se izvajajo v različnih fazah življenjskega cikla aplikacije. Te kljuke se lahko uporabljajo za zbiranje metrik, sledi in dnevnikov, ki jih je nato mogoče poslati v sistem za spremljanje zmogljivosti aplikacij (APM) ali druga orodja za opazljivost. To zagotavlja celovit pregled nad delovanjem vaše aplikacije v realnem času.

Za razliko od tradicionalnega spremljanja na strani odjemalca, ki zajema samo izkušnjo v brskalniku, instrumentacija v Next.js zagotavlja opazljivost tako na strani odjemalca kot na strani strežnika, kar omogoča celovit (full-stack) pogled na delovanje vaše aplikacije. To je ključnega pomena za razumevanje vpliva strežniškega upodabljanja, API poti in pridobivanja podatkov na celotno uporabniško izkušnjo.

Ključne prednosti instrumentacije

Izboljšana opazljivost: Pridobite celovit vpogled v metrike delovanja, sledi in dnevnike vaše aplikacije.
Hitrejše reševanje težav: S podrobnimi podatki o zmogljivosti hitro prepoznajte in diagnosticirajte težave z delovanjem.
Optimizirana zmogljivost: Odkrijte ozka grla v zmogljivosti in optimizirajte svojo aplikacijo za boljšo uporabniško izkušnjo.
Spremljanje v realnem času: Spremljajte delovanje vaše aplikacije v realnem času za proaktivno odkrivanje in odzivanje na težave.
Zmanjšanje stroškov: Z prepoznavanjem neučinkovitosti lahko zmanjšate stroške infrastrukture. Na primer, zmanjšanje časa izvajanja brezsrežniških funkcij neposredno znižuje stroške.

Nastavitev instrumentacije v Next.js

Če želite omogočiti instrumentacijo v vaši aplikaciji Next.js, morate v korenski mapi projekta ustvariti datoteko instrumentation.js (ali instrumentation.ts). Ta datoteka bo vsebovala kljuke, ki jih želite registrirati.

Tukaj je osnovni primer datoteke instrumentation.ts:

// instrumentation.ts

export async function register() {
  if (process.env.NEXT_RUNTIME === 'nodejs') {
    const { trace } = await import('./utils/tracing');

    trace('registering-tracing');
  }
}

V tem primeru uvozimo funkcijo trace iz datoteke ./utils/tracing in jo kličemo znotraj funkcije register. Funkcijo register samodejno pokliče Next.js ob zagonu aplikacije.

Pogojno izvajanje glede na izvajalsko okolje

Spremenljivka process.env.NEXT_RUNTIME je ključna za določanje konteksta izvajanja. Omogoča vam pogojno izvajanje kode glede na to, ali se aplikacija izvaja v okolju Node.js (za strežniško upodabljanje, API poti itd.) ali v okolju Edge Runtime (za robne funkcije). To je pomembno, ker so nekatere knjižnice ali orodja za nadzor lahko združljive samo z enim ali drugim izvajalskim okoljem.

Na primer, morda boste želeli uporabiti specifičen APM agent za okolja Node.js in drugačno orodje za okolja Edge Runtime. Uporaba process.env.NEXT_RUNTIME vam omogoča nalaganje ustreznih modulov samo takrat, ko je to potrebno.

Implementacija kljuk za nadzor aplikacij

Poglejmo si zdaj nekaj primerov, kako implementirati kljuke za nadzor aplikacij v Next.js.

1. Merjenje časa obravnave zahtevkov

Eden od pogostih primerov uporabe instrumentacije je merjenje časa, potrebnega za obravnavo dohodnih zahtevkov. To vam lahko pomaga prepoznati počasne končne točke in optimizirati njihovo delovanje.

Tukaj je primer, kako izmeriti čas obravnave zahtevka z uporabo API-ja performance:

// utils/tracing.ts

import { performance } from 'perf_hooks';

export function trace(eventName: string) {
  const start = performance.now();

  return () => {
    const end = performance.now();
    const duration = end - start;

    console.log(`[${eventName}] took ${duration}ms`);
    // V resnični aplikaciji bi te podatke poslali v sistem APM.
  };
}

V datoteki instrumentation.ts:

// instrumentation.ts

export async function register() {
  if (process.env.NEXT_RUNTIME === 'nodejs') {
    const { trace } = await import('./utils/tracing');

    const endTrace = trace('request-handling');

    // Simulacija obravnave zahtevka
    await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 100));

    endTrace();
  }
}

Ta primer meri čas, potreben za obravnavo zahtevka, in zabeleži trajanje v konzolo. V resnični aplikaciji bi te podatke poslali v sistem APM za nadaljnjo analizo.

2. Spremljanje časa strežniškega upodabljanja

Strežniško upodabljanje (SSR) je ključna značilnost Next.js, vendar je lahko tudi ozko grlo zmogljivosti. Spremljanje časa, potrebnega za upodabljanje strani na strežniku, je ključnega pomena za zagotavljanje hitre uporabniške izkušnje.

Z instrumentacijo lahko merite čas, potreben za izvedbo funkcij getServerSideProps ali getStaticProps. Te funkcije so odgovorne za pridobivanje podatkov in njihovo pripravo za upodabljanje na strežniku.

// pages/index.tsx

import { GetServerSideProps } from 'next';
import { trace } from '../utils/tracing';

interface Props {
  data: string;
}

export const getServerSideProps: GetServerSideProps = async () => {
  const endTrace = trace('getServerSideProps');
  const data = await fetchData();
  endTrace();

  return {
    props: { data },
  };
};

async function fetchData() {
  // Simulacija pridobivanja podatkov iz zunanjega API-ja
  await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 50));
  return 'Data from API';
}

export default function Home({ data }: Props) {
  return {data};
}

V tem primeru uporabljamo funkcijo trace za merjenje časa, potrebnega za izvedbo funkcije getServerSideProps. To nam omogoča prepoznavanje težav z zmogljivostjo v procesu pridobivanja podatkov.

3. Sledenje zmogljivosti API poti

API poti v Next.js vam omogočajo gradnjo brezsrežniških funkcij, ki obravnavajo API zahtevke. Spremljanje delovanja teh API poti je ključnega pomena za zagotavljanje odzivnega zaledja (backend).

Z instrumentacijo lahko merite čas, potreben za obravnavo API zahtevkov v vaših API poteh.

// pages/api/hello.ts

import type { NextApiRequest, NextApiResponse } from 'next'
import { trace } from '../../utils/tracing';

type Data = {
  name: string
}

export default async function handler(
  req: NextApiRequest,
  res: NextApiResponse
) {
  const endTrace = trace('api-hello');
  // Simulacija nekega dela
  await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 25));
  endTrace();
  res.status(200).json({ name: 'John Doe' })
}

Ta primer meri čas, potreben za obravnavo API zahtevka, in vrne odgovor JSON. To vam pomaga razumeti delovanje vašega zaledja in prepoznati počasne API končne točke.

4. Spremljanje zmogljivosti v okolju Edge Runtime

Next.js Edge Runtime vam omogoča, da svojo aplikacijo namestite na rob omrežja (edge), bližje vašim uporabnikom. To lahko znatno izboljša zmogljivost, zlasti pri globalno porazdeljenih aplikacijah. Vendar pa je pomembno spremljati delovanje vaše aplikacije v okolju Edge Runtime, da zagotovite njeno učinkovito delovanje.

Instrumentacijo je mogoče uporabiti za spremljanje delovanja vaše aplikacije v okolju Edge Runtime. To vam omogoča prepoznavanje težav z zmogljivostjo, ki so specifične za okolje Edge Runtime.

Pomembna opomba: Vsa orodja za nadzor ne podpirajo okolja Edge Runtime. Morda boste morali uporabiti specializirana orodja ali knjižnice, ki so zasnovane za okolje Edge Runtime.

Na primer, Vercel ponuja vgrajeno analitiko, ki jo je mogoče uporabiti za spremljanje delovanja vaše aplikacije v okolju Edge Runtime. Uporabite lahko tudi orodja za nadzor tretjih oseb, ki podpirajo Edge Runtime, kot sta Datadog ali New Relic.

Integracija s sistemi APM

Podatki, zbrani s pomočjo vaših kljuk za instrumentacijo, so najbolj dragoceni, ko so poslani v sistem APM (Application Performance Monitoring). Sistemi APM ponujajo orodja za vizualizacijo, analizo in opozarjanje na podatke o zmogljivosti. Priljubljeni sistemi APM vključujejo:

Datadog: Celovita platforma za nadzor in analitiko.
New Relic: Platforma APM s širokim naborom funkcij.
Sentry: Priljubljeno orodje za sledenje napak in spremljanje zmogljivosti.
Honeycomb: Platforma za opazljivost za sodobne aplikacije.
Dynatrace: Platforma za nadzor in opazljivost, ki jo poganja umetna inteligenca.

Specifični koraki za integracijo s sistemom APM se bodo razlikovali glede na sistem, ki ga izberete. Vendar pa splošni postopek vključuje naslednje korake:

Namestite APM agenta ali SDK v svojo aplikacijo Next.js.
Konfigurirajte APM agenta s ključem API ali poverilnicami vašega sistema APM.
Uporabite API APM agenta za pošiljanje metrik, sledi in dnevnikov iz vaših kljuk za instrumentacijo.

Primer uporabe OpenTelemetry z Datadogom:

OpenTelemetry je odprtokodni okvir za opazljivost, ki zagotavlja standarden način za zbiranje in izvoz telemetričnih podatkov. Uporablja se lahko za integracijo z različnimi sistemi APM, vključno z Datadogom.

// utils/tracing.ts

import { trace, context } from '@opentelemetry/api';

const tracer = trace.getTracer('my-app-tracer');

export function traceFunction any>(
  operationName: string,
  fn: T
): T {
  return function tracedFunction(...args: Parameters): ReturnType {
    const span = tracer.startSpan(operationName);
    const ctx = trace.setSpan(context.active(), span);

    try {
      return context.with(ctx, () => fn(...args));
    } finally {
      span.end();
    }
  } as T;
}

Uporaba znotraj `getServerSideProps`:

// pages/index.tsx

import { GetServerSideProps } from 'next';
import { traceFunction } from '../utils/tracing';

interface Props {
  data: string;
}

async function fetchData() {
  // Simulacija pridobivanja podatkov iz zunanjega API-ja
  await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 50));
  return 'Data from API';
}

export const getServerSideProps: GetServerSideProps = async () => {
  const tracedFetchData = traceFunction('fetchData', fetchData);
  const data = await tracedFetchData();

  return {
    props: { data },
  };
};

export default function Home({ data }: Props) {
  return {data};
}

Ta poenostavljen primer OpenTelemetry prikazuje, kako funkcijo oviti z razponom sledenja (span). Dejanska nastavitev in konfiguracija SDK-ja OpenTelemetry in agenta Datadog sta bolj zapleteni in zahtevata dodatne korake, vključno z nastavitvijo okoljskih spremenljivk, konfiguracijo izvoznika in inicializacijo SDK-ja v vaši datoteki `instrumentation.ts`. Za popolna navodila si oglejte dokumentacijo OpenTelemetry in Datadog.

Najboljše prakse za instrumentacijo v Next.js

Začnite zgodaj: Implementirajte instrumentacijo zgodaj v razvojnem procesu, da prepoznate težave z zmogljivostjo, preden pridejo v produkcijo.
Osredotočite se na ključne metrike: Dajte prednost metriкам, ki so najpomembnejše za delovanje vaše aplikacije, kot so čas obravnave zahtevkov, čas strežniškega upodabljanja in zmogljivost API poti.
Uporabljajte smiselna imena dogodkov: Uporabljajte jasna in opisna imena dogodkov za vaše kljuke za instrumentacijo, da boste lažje razumeli podatke.
Zmanjšajte dodatno obremenitev: Zagotovite, da je vaša koda za instrumentacijo učinkovita in ne povzroča znatne dodatne obremenitve za delovanje vaše aplikacije.
Uporabite pogojno izvajanje: Uporabite process.env.NEXT_RUNTIME za pogojno izvajanje kode glede na izvajalsko okolje.
Zavarujte občutljive podatke: Izogibajte se beleženju ali pošiljanju občutljivih podatkov v sisteme APM.
Testirajte svojo instrumentacijo: Temeljito preizkusite svojo kodo za instrumentacijo, da zagotovite, da deluje pravilno in ne povzroča hroščev ali težav z zmogljivostjo.
Nadzirajte svojo instrumentacijo: Spremljajte svojo kodo za instrumentacijo, da zagotovite, da ne prihaja do napak ali da ne povzroča težav z zmogljivostjo.

Pogoste napake in rešitve

Napačno zaznavanje izvajalskega okolja: Zagotovite, da pravilno uporabljate `process.env.NEXT_RUNTIME`, da se izognete napakam, ko se koda izvaja v napačnem okolju. Dvakrat preverite svojo pogojno logiko in okoljske spremenljivke.
Prekomerno beleženje: Izogibajte se beleženju prevelike količine podatkov, saj lahko to vpliva na zmogljivost. Beležite samo informacije, ki so nujne za odpravljanje napak in nadzor. Razmislite o tehnikah vzorčenja za zmanjšanje količine zabeleženih podatkov.
Izpostavljenost občutljivih podatkov: Pazite, da ne beležite občutljivih podatkov, kot so gesla ali API ključi. Za shranjevanje občutljivih podatkov uporabite okoljske spremenljivke ali konfiguracijske datoteke in se izogibajte neposrednemu beleženju teh vrednosti.
Težave z asinhronostjo: Pri delu z asinhronimi operacijami zagotovite, da so vaši razponi sledenja (spani) pravilno zaprti. Če razpon ni zaprt, lahko to povzroči netočne podatke o zmogljivosti. Uporabite bloke `try...finally` ali obljube (Promises), da zagotovite, da so razponi vedno zaprti.
Konflikti s knjižnicami tretjih oseb: Zavedajte se, da lahko nekatere knjižnice tretjih oseb pridejo v konflikt s kodo za instrumentacijo. Temeljito preizkusite svojo kodo za instrumentacijo, da zagotovite, da ne povzroča težav z drugimi knjižnicami.

Zaključek

Instrumentacija v Next.js zagotavlja zmogljiv mehanizem za opazovanje in merjenje delovanja vaše aplikacije v produkciji. Z implementacijo kljuk za nadzor aplikacij lahko pridobite poglobljene vpoglede v obravnavo zahtevkov, strežniško upodabljanje, pridobivanje podatkov in druge ključne vidike delovanja vaše aplikacije. To vam omogoča prepoznavanje ozkih grl, diagnosticiranje težav z zmogljivostjo in optimizacijo aplikacije za boljšo uporabniško izkušnjo.

Z upoštevanjem najboljših praks, opisanih v tem vodniku, lahko učinkovito izkoristite instrumentacijo v Next.js za izboljšanje zmogljivosti in zanesljivosti vaših aplikacij, ne glede na to, kje se nahajajo vaši uporabniki. Ne pozabite izbrati pravega sistema APM za svoje potrebe in nenehno spremljati delovanje vaše aplikacije za proaktivno prepoznavanje in reševanje težav.