Skywalking链路追踪自身耗时和总耗时算法分析
Skywalking链路追踪技术中，了解自身耗时和总耗时的计算方法是非常重要的。本文将对Skywalking链路追踪中自身耗时和总耗时的计算方法进行分析。
Trace、TraceSegment和Span之间的关系模型
在Skywalking链路追踪中，Trace、TraceSegment和Span是三个基本概念。其中，Trace是整个追踪链路的入口，TraceSegment是追踪链路中的一个或多个Span的组合，而Span则是追踪链路中的一个基本单元。一个Span可能有零个、一个或多个children Span。
自身耗时和总耗时的计算方法
在Skywalking链路追踪中，自身耗时和总耗时是两个重要的概念。自身耗时指的是当前Span的执行时间，而总耗时则是当前Span及其所有子Span的执行时间之和。计算方法可以分为两种情况：
1. 如果当前Span没有任何children Span时：
当前Span的自身耗时 = 当前Span的endTime - 当前Span的startTime;
当前Span的总耗时 = 当前Span的自身耗时;
2. 如果当前Span有children Span时：
当前Span的自身耗时 = (当前Span的endTime - 当前Span的startTime) - (子Span的endTime - 子Span的startTime);
当前Span的总耗时 = 当前Span的endTime - 当前Span的startTime;
Span创建的流程
Span的创建流程可以分为以下几个步骤：
1. 在字节码增强拦截器中，拦截目标实例的方法定义如下：
beforeMethod()是方法调用的前核心API，在该方法中createSpan，生成startTime；
afterMethod()是方法调用的后核心API，在该方法中stopSpan，生成endTime；
2. 生成Span的startTime和endTime后，计算当前Span的自身耗时和总耗时。
耗时公式的推导
根据上述计算方法，我们可以推导出耗时公式：
1. 如果当前Span没有任何children Span时：
当前Span的自身耗时 = 当前Span的endTime - 当前Span的startTime;
当前Span的总耗时 = 当前Span的自身耗时;
2. 如果当前Span有children Span时：
当前Span的自身耗时 = (当前Span的endTime - 当前Span的startTime) - (子Span的endTime - 子Span的startTime);
当前Span的总耗时 = 当前Span的endTime - 当前Span的startTime;
证明
我们可以通过以下几个插件的示例来证明上述计算方法的正确性：
1. undertow-2.x-plugin插件：
创建EntrySpan时，开始记时，stopSpan后结束记时。验证结果：对比UI显示耗时和代码锚点耗时检测的值，可以知：
当Span有children Span时：
当前Span的自身耗时 = (当前Span.endTime - 当前Span.startTime) - (子Span.endTime - 子Span.startTime);
当前Span的总耗时 = 当前Span.endTime - 当前Span.startTime;
2. mvc-annotation-5.x-plugin插件：
创建EntrySpan时，验证结果：
假如当前Span是父Span：
父Span的自身耗时 = (父Span.endTime - 父Span.startTime) - (子Span.endTime - 子Span.startTime);
3. httpClient-4.x-plugin插件：
创建ExitSpan时，验证结果：
当前Span的自身耗时 = 当前Span.endTime - 当前Span.startTime;
parent1的自身耗时 = (parent1.endTime - parent1.startTime) - (当前Span.endTime - 当前Span.startTime);
parent2的自身耗时 = (parent2.endTime - parent2.startTime) - (parent1.endTime - parent1.startTime);
parent3的自身耗时 = (parent3.endTime - parent3.startTime) - (parent2.endTime - parent2.startTime);
4. netty-apsaras-4.x-plugin插件：
创建EntrySpan时，验证结果：
ApsarasClient组件的exitSpan有五个parent Span：
1）ApsarasClient组件的exitSpan
2）SpringMVC组件的entrySpan
3）HttpClient组件的exitSpan
4）SpringMVC组件的entrySpan
5）Undertow组件的LocalSpan
Skywalking链路追踪中自身耗时和总耗时的计算方法可以分为两种情况，并可以通过插件示例来证明其正确性。
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