可观测性与工程规范

何时应用

写或评审任何后端服务的代码时应用 —— 普通微服务(auth / 网关 / 业务服务)与 agent / 多 agent / RAG 知识库项目一视同仁,尤其涉及:日志接入、OpenTelemetry 埋点、跨进程 context 传播、日志级别选择、跨 trace/log/db 排障、边界数据建模;agent 场景额外涉及编排与子 agent、LLM/工具/检索调用。Python / Go / Java / Rust 通用。即使用户只说"加点日志""接一下 trace""这个错查不到""这请求怎么追",也按本规范做。

总纲

用一条关联主线贯穿定位:trace_id 串起 trace + log;业务库这一环靠业务 id 同时挂成 span 属性(`order.id` / `run.id`)双向关联,不在业务行存 `trace_id`(trace 受采样 / 短保留,持久行存它多半是死指针 —— 见 references §2.1)。定位永远是 trace 或业务 id → 查 trace 看哪步 → 查 log 看为什么 → 按业务 id 查 db 看数据对不对,不靠时间戳猜。

五条铁律(所有服务,全部遵守)

1. 一次对外请求 = 一棵 trace。入站请求 handler 是 root span,所有下游(DB / 缓存 / 跨进程调用 —— agent 场景下还有子 agent / LLM / 工具 / 检索)都是子 span。
2. 宽事件优先:每步一条富字段结构化事件;事件名是稳定可聚合标识符,变量进字段;不写散文。
3. 三信号可关联:每条 log 带 trace_id+span_id(随 trace 同采样 / 保留);业务 id 挂成 span 属性以按业务 id 反查 trace,不往业务行加 `trace_id` 列;需持久溯源处(AI 决策 / 金额 / 对客输出 / 合规)落自己拥有的 correlation_id,优先进专用审计 / outbox 表(见 references §2.1)。
4. 跨进程必传播 W3C `traceparent`(HTTP / gRPC / 消息队列 / 任何 agent 协议都算)。不传 = trace 断成多棵互不相连的树 = 跨服务定位失效。优先级高于功能。
5. 标准在边界 + 后端无关:跨进程 / 对外响应遵守 OTel 语义约定 + 类型校验(LLM 边界额外遵守 GenAI 约定);内部自由。只依赖 OTel API/SDK + OTLP,应用代码不 import 厂商 SDK(Langfuse / Datadog 等);标准组件优先用官方 auto-instrumentation 自动埋点,手写 span 只补领域环节;厂商差异只在 Collector / exporter 配置层 → 换后端不重埋(见 references §1 铁律5 / §5.0 / 附录 C)。

日志铁律

• 结构化优先:event_name + fields,绝不字符串拼接。日志即数据,不即叙事。宽事件 ≠ JSON:稳定可解析的行式字段格式即可,不强制 JSON 序列化(有实打实的计算开销;日志管道需要机器解析时再升,升级只动导出层配置)。
• 日志在活跃 span 内打出,trace_id/span_id 自动注入;没有 `trace_id` 的 ERROR 视为 bug。
• 上下文绑一次贯穿全程(语言原生 ambient context 机制,见 references 附录 B),不手传。
• 不要 log-and-throw;密钥/PII/客户机密在边界脱敏;明文 prompt/completion = 数据披露闸(显式 flag + 非 prod + 脱敏;audit 仅哈希),非日志级别。
• 统一 named logger 树(语言原生 per-module logger 机制,见 references 附录 B),级别由配置控,不用环境变量单独门控某条日志。
• 必记(≥ INFO):决策点 + 依据、状态转移、每次跨进程 / LLM / 工具 / 检索调用的边界与结果状态、重试/回退/降级/补偿、每步 token + 成本(agent 场景)。

日志级别判据

判据:这条日志在正常生产运行里读它有意义吗? 有 → INFO;只有出问题深挖才看 → DEBUG。

• INFO 重建"发生了什么"的骨架(每步 / 每次调用 / 每次状态转移一条,不刷高频内循环)。
• DEBUG 重建"为什么"的细节(完整 prompt、推理、原始响应、命中 chunk、跨进程报文全文),生产默认关、可按 trace 动态开。
• ERROR = 失败且影响本次结果,必带 trace + 操作 + 输入标识符 + 栈;WARNING = 降级但请求继续。
• 排障时"光看 INFO 不知走到哪步" → 补 INFO,别常开 DEBUG。
• span 导出日志不是应用日志:trace 信号走 OTLP;console/logging 型 span exporter(各语言 OTel SDK 均有)仅 dev 验证用,部署环境把其 logger 类别阈值默认压到 WARN(此类行每请求复述一条且无请求上下文,是双写噪音)。
• 环境三档矩阵(默认形状):dev = DEBUG(代码内默认,开发就近调试)· staging = DEBUG(部署层配置开)· prod = INFO 骨架(默认安静侧);span 导出行随档位:dev/staging 可见、prod 隐藏。
• 配置分工:语义级别(哪条算 INFO/DEBUG)归代码且默认取安静侧;级别阈值按环境开归部署层运行时配置(rationale 与各语言机制见 references §4);prod 静音 span 导出前确认已有真 OTLP sink,否则 trace 信号整体丢失。

要开的 span

核心(所有服务)

• 入站 server span(root,带 trace_id,并把业务 id挂成 span 属性(order.id / run.id)→ 供按业务 id 反查 trace),出站 client span(每次跨进程调用,先开 span 再传 `traceparent`),DB / 缓存 / 外部 API 子 span。tenant.id 是非标准 custom span/log 属性,仅在确有并已验证真实业务 tenant 时写;共享后端、产品名、环境或 K8s namespace 均不构成 tenant。
• 服务 OTel Resource 必须有 service.name + service.version;service.version = 当前部署的 release / image tag(例 20260709-1020-c28e8f2),用 OTEL_RESOURCE_ATTRIBUTES=service.version=20260709-1020-c28e8f2 注入。值必须非空、非 placeholder、与部署 tag 一致。tag 只标识 deployed artifact,不代替动态 effective-config snapshot。
• Resource identity 分层:service.namespace = 稳定逻辑系统分组,deployment.environment.name = 部署环境,k8s.cluster.* / k8s.namespace.name = 运行位置;三者不得互相代替或冒充 tenant。应用/部署合同拥有稳定 service identity,Collector 只补运行时属性且不得覆盖已声明身份(完整 ownership 见 references §5.0)。共享 OTLP/SigNoZ 只共享存储与查询面,不提供安全租户隔离。
• 这三类基线 span 优先用官方 auto-instrumentation(自动 / 零代码)产出(HTTP / gRPC / DB 驱动 / 框架中间件;包见 references 附录 C),手写 span 只补领域环节(下方 agent / LLM / 工具 / 检索)。

Agent / RAG 扩展(在核心基线上加)

• agent:workflow/agent/tool 用 gen_ai.operation.name=invoke_workflow|invoke_agent|execute_tool;模型 inference span 用真实 API operation(chat / generate_content / text_completion),不是 inference。核心字段用 gen_ai.provider.name、gen_ai.request.model、gen_ai.usage.*_tokens、gen_ai.response.finish_reasons;prompt 版本用 gen_ai.prompt.name / gen_ai.prompt.version;tool id 用 gen_ai.tool.call.id。gen_ai.conversation.id 仅写真正 conversation/thread id,不得拿 trace/request/hash 顶替。GenAI 当前为 Development,按 pinned oracle 校验,不要把 custom 字段称作 OTel 标准(见 references §5.1)。
• 组织级 custom 字段必须由 profile extension 声明:低基数字段钉 allowlist + 长度,跨 span 关联 id 钉同 trace 一致性且不得进 metric label;公共 profile 不内置任何公司/项目 namespace。
• 工具调用 envelope:稳定 tool_call_id(不复用框架 run_id)、start+finalize 完整生命周期(别永停 running)、tool_status 枚举 + error_type/duration_ms。完整字段见 references §5.1。
• RAG 额外开 embedding + retrieval span,记 query / top-k / 命中 chunk 的 id+score / 最终进上下文的 chunk id;答案要可溯源到 chunk。
• 仅当所用 instrumentation 仍需旧版迁移开关时设 OTEL_SEMCONV_STABILITY_OPT_IN=gen_ai_latest_experimental;升级时按 pinned oracle 复核,不得把 latest 当稳定契约。
• LiteLLM Proxy 新接入只选 OTel V2;V1/V2、generic OTLP/vendor preset 与 custom callback 不得重复产同一 inference span。generation span 必须挂当前 domain/invocation span;async worker/callback/poller/streaming 捕获并恢复 context。streaming 只有完整消费才 success,early close/cancel/provider error 分别终结且必须有 conformance 证据(见 references §5.1)。
• 明文 model I/O 放开只走显式 profile 版本,永不由运行时开关绕过:oracle 按 schema_version 闭集分派(v2 带 content 段 = profile invalid,v3 缺任一子键 = profile invalid,未知版本红),V2 对任何 content key 无条件 fail-closed。references/conformance-profile-v3.json 是受控通道:三条件同时成立才放行——运行时 content_capture_allowed=true + deployment.environment.name 命中环境白名单(prod 别名如 live/prd/带空白值一律红)+ redaction probe 自证(canary 必须像它代表的密钥/邮箱、产出与 canary 1:1 等长非空、canary 不出现在产出也不出现在被 capture 的内容里);audit_records 子树的字符串叶值必须是哈希或声明的短元数据键(别名字段装明文即红)。gate 判的是 snapshot 级证据自洽,不代替产品仓自己证明 redactor 真接线(形态契约见 references §3 铁律 7)。
• 持久化执行(Temporal/DBOS/Restate/自建)恢复时会丢 trace context,须持久化 traceparent 并重建。

类型纪律

边界锁结构、运行期校验;ID 用专名类型不混用;状态/角色用枚举式类型;跨进程失败建模成结果类型(序列化后异常栈必丢),别靠异常穿透;边界模型尽量不可变。持久化纪律:只存自己拥有的业务 id / `correlation_id`,不把 ephemeral `trace_id` 当业务行外键(trace 受采样 / 短保留;需 trace_id↔request_id 映射时用带 TTL 的轻量关联索引或 log,不污染业务热表)。各语言地道写法见 references §2 附录,id 持久化完整 rationale 见 §2.1。

三查工作流

对外响应回带 trace_id(调试用,受保留期约束)+ 业务 id(如 order_id)。① 查 trace:哪个 span 红/慢 →"哪一步"。② 查 log(同 trace_id):决策/状态/错误 →"为什么",不够细按此 trace 开 DEBUG 重放。③ 查 db(按业务 id,它本就是 span 属性):落库数据对不对。

强制生效(让规范咬人,而非形式化)

没有 gate 的规范 = 形式化,必然漂移——靠人工对照清单的规范,会在"没测试看的地方"悄悄烂掉,埋点的洞恰好出现在没人 gate 的模块(见 §9)。强制手段是采纳可观测性的一等交付物,不是事后补丁。 立规范必须同时立 gate(机制按栈替换):

• conformance 测试断 span 覆盖 + parent 正确,且会变红:进程内捕获 span(语言的进程内 span 捕获器,见 references 附录 C),断言每条新 LLM/工具/检索/领域决策路径发出领域 span 且 parent 正确;必带负例探针(删 span / 断 parent → 测试变红),只测 happy-path 不强制任何东西。
• 统一接口:仓库声明 observability_conformance_command + observability_conformance_paths;命令复用 references/conformance-profile-v2.json 与 scripts/observability_conformance.py,覆盖 resource/tenant、GenAI 字段、parent+async/streaming、默认无内容、vendor/legacy static guard,并拒绝 run.id 等高基数 metric label;profile 声明的 forbidden prefix 扫完整 snapshot(含 events)。IaC 只执行 command、按 paths 触发、消费 exit code/result,不得复制字段 oracle(见 references §9.5)。
• gate 真在 CI 跑、能 fail build:workflow 放工具识别的位置(GitHub Actions 只跑仓库根 .github/workflows/)、paths 覆盖、无 `|| true`/soft-fail;在真 PR 上验证 gate 确实触发,别假设。
• 每条铁律 → 机制:铁律5(禁厂商 SDK)→ 静态 import 契约(各语言 import 守卫,见 references 附录 C);铁律4(传 traceparent)→ 跨边界断言下游 span 同 trace_id;类型纪律 → 类型检查进 CI(见 references 附录 A)。
• 孤儿 span 陷阱(最常见隐形失败):create_task/goroutine/线程池/队列交接丢 ambient context → 子 span 变孤儿 root,"埋了却不可见";跨脱离点捕获并重 attach context,conformance 断言异步两侧同 trace_id。
• 宪法条款:仓库 AGENTS.md/CONTRIBUTING 写明"新 LLM/工具/检索/领域路径必须有 parent 正确的领域 span",指向本 skill。

达标线:每条会被违反且能自动检测的铁律,都要有一个会让 CI 变红的 gate;检测不了的才进人工清单。立规范只产文档不产 gate = 没立。 完整机制 + 实证见 §9。

接入初始化 checklist(一次性仪式,自包含——不依赖任何编排工具)

新项目/新仓库采纳本规范时,当天走完(排期到以后 = 稀释的开始;完整版见 references §10):

1. 宪法条款进仓库 AGENTS.md / CONTRIBUTING(新领域路径必须有 parent 正确的 span,指向本 skill)。
2. 按语言立最小 conformance gate(进程内 span 捕获断言:server span 存在 + 日志带 trace_id + 部署配置无 span 复述输出;语言起手式见 references §10)。
3. 负例探针:删 span / 断 parent → gate 必须变红,贴双跑证据。
4. CI wiring 验真:在真 PR 上让 gate 真 fail 一次,别假设配置生效。
5. 环境三档矩阵配置就位(dev/staging=DEBUG 可见、prod=INFO 骨架,见日志级别判据)。
6. import 守卫(禁厂商 SDK 直依赖,机制见 references 附录 C)。

何时读 references/standard.md

本 SKILL 是 `references/standard.md` §1–§10 的压缩镜像(总纲 / 铁律 → §1、类型纪律 → §2 + §2.1、日志铁律 → §3、级别 → §4、span → §5、三查 → §7、强制生效 → §9;standard 另含 §6 日志接入、§8 检查清单、附录 A/B/C 各语言写法与工具链)。改任一条规则必须同步两处。

出现以下任一情况,读 references/standard.md:

• 需要具体语言(Python / Go / Java / Rust)的日志接入与类型纪律地道写法
• 做 agent / 多 agent,需要完整 span 拓扑与属性表
• 做 RAG / 知识库,需要完整检索链路埋点字段表
• 需要完整 span 属性表、落地检查清单,或某条规则背后的 rationale

落地前对照 references/standard.md 文末检查清单自查。