Skywalking主要由Agent、OAP、Storage、UI四大模塊組成（如下圖）：

Agent和業務程序運行在一起，采集鏈路及其它數據，通過gRPC發送給OAP（部分Agent采用http+json的方式）；OAP還原鏈路（圖中的Tracing），并分析產生一些指標（圖中的Metric），最終存儲到Storage中。本文從源碼角度來串聯一下這整個流程（ 基于目前最新的Skywalking 8.0.1 ）。

源碼編譯Skywalking

本地調試必須先從源碼編譯Skywalking，有兩種方式，一種是從GitHub拉取代碼，一種是從Apache Skywalking的release頁面下載代碼。區別在于GitHub上面的代碼是使用git module管理的，拉取下來需要執行一系列操作，最主要的是沒有科學上網的話，速度比較慢。Release頁面下載的是已經把依賴關系全部整理好的代碼，整個源碼包不到3MB，還有很多國內鏡像地址，所以下載非常快。兩種我都使用過，我的建議是：如果你想看歷史提交記錄或者想持續跟上游版本的話，就選用從GitHub拉取代碼的方式；如果你想方便或者從GitHub clone超級慢的話，建議直接從Release處下載。不管哪種，編譯以及導入IDEA或Eclipse官方文檔寫的都比較詳細，我就不做翻譯了，基本都是命令操作，英文不好也看得懂（just copy-and-paste~~）： How to build .

源碼編譯成功以后（務必保證編譯成功），就可以準備進行調試了。

源碼流程簡析及調試

這里通過一個簡單的Spring MVC程序來演示如何調試Agent和OAP。

創建一個Spring MVC程序

在Skywalking項目下增加一個簡單的Spring MVC模塊（注意這里一定要以Skywalking項目module的方式添加），這里我創建了一個名叫simple-springmvc的module，增加了一個簡單的Controller： /hello/{name} 。如下圖：

然后在這個這個MVC程序的 VM option 中增加如下配置：

-JAVAagent:{源碼根目錄}/skywalking-agent/skywalking-agent.jar
-Dskywalking.agent.service_name=simple-springmvc

注意， -javaagent 后面那個skywalking-agent.jar路徑換成你自己的路徑。源碼如果編譯成功的話，源碼根目錄下面會出現這個skywalking-agent目錄，并且里面會有這個skywalking-agent.jar。如下圖：

這樣調試用的示例程序以及Skywalking的agent注入也配置好了。先別啟動，接下來還需要啟動OAP。

啟動OAP

如果想先只調試agent的話，可以單獨下載一個Skywalking的二進制（編譯完以后，根目錄下的dist目錄也有二進制安裝包），本地啟動（參考我之前的文章）即可。第一次調試的話，我建議agent和OAP單獨調試，因為兩者有一些公用代碼，在一個工程里面啟動的話，容易造成混淆。分開調試的話就本地單獨起一個Skywalking就行，這里講直接在項目里面啟動一個OAP的方式。

啟動OAP非常簡單，OAP的代碼是源碼根目錄下的oap-server，入口函數是 org.apache.skywalking.oap.server.starter 包下面的OAPServerStartUp類。直接啟動即可。

需要注意的是這樣只啟動了OAP，為了方便查看還原的鏈路（不啟動也不影響調試，不看Web的直接跳過），我們再手動啟動一個Web UI。直接在Skywalking安裝目錄下面（注意是二進制安裝目錄，不是源碼目錄）的webApp目錄下執行： java -jar skywalking-webapp.jar 即可。默認訪問地址為 http://127.0.0.1 :8080/。

OAP和UI（optional）啟動好以后，就可以開始調試了。

流程簡析

啟動調試之前，我先簡單介紹一下數據流向以及一些關鍵的函數，方便提前打斷點。整個數據流如下圖：

這里我們先創建了一個Spring MVC程序simple-springmvc，并且配置了javaagent，這樣Skywalking agent就會以字節碼注入的方式運行在simple-springmvc里面。當我們使用curl命令發送請求時，就會產生鏈路數據。需要注意的是，Skywalking默認已經實現了Spring MVC的插件 {源碼根目錄}/skywalking-agent/plugins/apm-springmvc-annotation-commons-8.0.1.jar ,對應的源碼是 {源碼根目錄}/apm-sniffer/apm-sdk-plugin/spring-plugins/mvc-annotation-commons 。它的增強函數就是在這個模塊下的 AbstractMethodInterceptor 類中實現的，給這個類的 beforeMethod 方法打個斷點（為了節省篇幅，省略了一些不重要的代碼），就可以觀察數據agent增強流程：

package org.apache.skywalking.apm.plugin.spring.mvc.commons.interceptor;

public abstract class AbstractMethodInterceptor implements InstanceMethodsAroundInterceptor {
   
   @Override
    public void beforeMethod(EnhancedInstance objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes,
        MethodInterceptResult result) throws Throwable {

        // 給下面這行打個斷點
        Boolean forwardRequestFlag = (Boolean) ContextManager.getRuntimeContext().get(FORWARD_REQUEST_FLAG);
        /**
         * Spring MVC plugin do nothing if current request is forward request.
         * Ref: https://github.com/apache/skywalking/pull/1325
         */
        if (forwardRequestFlag != null && forwardRequestFlag) {
            return;
        }
        // 以下省略
    }
    // 以下省略
}

然后啟動了OAP，后端存儲使用了默認內建的內存數據庫H2。為了方便查看鏈路，可以選擇性啟動一個UI。Agent和OAP之間是通過gRPC來發送鏈路信息的。Agent端維護了一個隊列（默認5個channel，每個channel大小為300）和一個線程池（默認1個線程，后面稱為發送線程），鏈路數據采集后主線程（即業務線程）會寫入這個隊列，如果隊列滿了，主線程會直接把把數據丟掉（丟的時候會以debug級別打印日志）。發送線程會從隊列取數據通過gRPC發送給后端OAP，OAP經過處理后寫入存儲。為了看得清楚，我把涉及的框架類畫到了下面的圖里面（格式是： {類名}#{方法名}({方法中調用的重要函數} )：