fastx-opentelemetry 0.2.0b1

Code-based OpenTelemetry auto-instrumentation for Python

fastx-opentelemetry

OpenTelemetry 自动增强 SDK 封装，支持零代码和代码两种接入方式。自动发现并加载所有已安装的 instrumentation 库。

特性

• 零代码接入 — fastx-otel-py-instrument python app.py 一行命令完成全部增强，无需修改应用代码
• 代码接入 — fastx_opentelemetry.init(service_name="my-app") 完成全部配置
• 自动发现增强 — 自动检测并加载所有已安装的 opentelemetry-instrumentation-* 包
• 智能建议 — 检测已安装但未增强的库，提示安装对应 instrumentation 包
• 上下游服务串联 — 自动传播 Baggage 中的服务调用链（parent.service.name / parent.service.names / current.service.name）
• Baggage → Span 属性 — 自动将 Baggage 条目复制为 Span 属性，无需手动操作
• 内置采样器 — 提供 RulesBasedSampler（按规则采样）和 RateLimitingSampler（限流采样）
• 自动资源检测 — 自动采集 hostname、IP、PID、instance ID 以及云平台属性（cloud.platform、cloud.region 等）
• 环境变量兼容 — 完全兼容 OpenTelemetry 标准环境变量
• 信号级端点 — 自动为 traces/metrics/logs 拼接 /v1/traces、/v1/metrics、/v1/logs 路径

安装

# 基础安装
pip install fastx-opentelemetry

# 带 OTLP gRPC 导出器
pip install fastx-opentelemetry[otlp-grpc]

# 带 OTLP HTTP 导出器
pip install fastx-opentelemetry[otlp-http]

# 全部安装
pip install fastx-opentelemetry[all]

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方式一：零代码接入（推荐）

通过 fastx-otel-py-instrument 命令直接启动应用，无需修改任何代码。适用于已有项目快速接入、容器化部署等场景。

基本用法

# 直接用命令启动应用
fastx-otel-py-instrument python app.py

# 指定服务名和采集器地址
fastx-otel-py-instrument --service-name my-app --endpoint http://collector:4318 python app.py

# 传递应用参数
fastx-otel-py-instrument --service-name my-app python app.py --host 0.0.0.0 --port 8080

命令行参数

fastx-otel-py-instrument [选项] <命令> [参数...]

参数	说明	对应环境变量
--service-name NAME	服务名称	OTEL_SERVICE_NAME
--endpoint URL	OTLP Collector 地址	OTEL_EXPORTER_OTLP_ENDPOINT
--protocol PROTO	传输协议：http/protobuf（默认）或 grpc	OTEL_EXPORTER_OTLP_PROTOCOL
--compression MODE	压缩方式：gzip（默认）、deflate	OTEL_EXPORTER_OTLP_COMPRESSION
--headers KV	请求头，逗号分隔的 key=value 对	OTEL_EXPORTER_OTLP_HEADERS
--disabled-instrumentations LIST	禁用的增强，逗号分隔，* 禁用全部	OTEL_PYTHON_DISABLED_INSTRUMENTATIONS
--log-level LEVEL	日志级别：debug、info（默认）、warning、error	—

工作原理

1. CLI 解析参数，设置对应的环境变量
2. 将 fastx_opentelemetry 包目录加入 PYTHONPATH
3. 通过 os.execv 替换为目标进程
4. Python 启动时自动执行 sitecustomize.py，调用 fastx_opentelemetry.init() 完成初始化
5. 应用代码在完整的 OpenTelemetry 环境中运行

使用示例

Flask 应用（无需改代码）：

fastx-otel-py-instrument \
  --service-name my-flask-app \
  --endpoint http://collector:4318 \
  python app.py

Django 应用：

fastx-otel-py-instrument \
  --service-name my-django-app \
  --endpoint http://collector:4318 \
  python manage.py runserver 0.0.0.0:8000

FastAPI 应用：

fastx-otel-py-instrument \
  --service-name my-fastapi-app \
  --endpoint http://collector:4318 \
  uvicorn main:app --host 0.0.0.0 --port 8000

Docker 容器：

FROM python:3.11-slim
RUN pip install fastx-opentelemetry[all]
COPY . /app
WORKDIR /app
CMD ["fastx-otel-py-instrument", "--service-name", "my-app", "--endpoint", "http://collector:4318", "python", "app.py"]

环境变量方式配置

所有 CLI 参数都可以通过环境变量设置，适合容器化部署：

export OTEL_SERVICE_NAME=my-app
export OTEL_EXPORTER_OTLP_ENDPOINT=http://collector:4318
export OTEL_EXPORTER_OTLP_PROTOCOL=http/protobuf

fastx-otel-py-instrument python app.py

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方式二：代码接入

在 Python 代码中调用 fastx_opentelemetry.init() 完成初始化。适合需要精细控制配置的场景。

最简用法

import fastx_opentelemetry

fastx_opentelemetry.init()

配合环境变量：

export OTEL_EXPORTER_OTLP_ENDPOINT=http://collector:4318
export OTEL_SERVICE_NAME=my-app
python my_app.py

Flask 应用

import fastx_opentelemetry

# 必须在创建 Flask app 之前初始化
fastx_opentelemetry.init(service_name="my-flask-app")

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route("/hello")
def hello():
    return {"message": "Hello, World!"}

Django 应用

在 settings.py 中添加：

import fastx_opentelemetry
fastx_opentelemetry.init(service_name="my-django-app")

FastAPI 应用

import fastx_opentelemetry

fastx_opentelemetry.init(service_name="my-fastapi-app")

from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()

@app.get("/hello")
async def hello():
    return {"message": "Hello, World!"}

自定义采样器

import fastx_opentelemetry
from fastx_opentelemetry import RulesBasedSampler, SamplingRule, RateLimitingSampler
from opentelemetry.sdk.trace.sampling import ALWAYS_ON, ALWAYS_OFF, TraceIdRatioBased

sampler = RulesBasedSampler(
    rules=[
        SamplingRule(match_name="/health.*", sampler=ALWAYS_ON),
        SamplingRule(match_name="/static/.*", sampler=ALWAYS_OFF),
        SamplingRule(match_name="/api/.*", sampler=TraceIdRatioBased(0.1)),
    ],
    default_sampler=RateLimitingSampler(max_spans_per_second=50),
)

fastx_opentelemetry.init(
    service_name="my-app",
    sampler=sampler,
)

完整配置

import fastx_opentelemetry
from opentelemetry.sdk.trace.export import ConsoleSpanExporter, SimpleSpanProcessor

console_processor = SimpleSpanProcessor(ConsoleSpanExporter())

loaded = fastx_opentelemetry.init(
    service_name="my-app",
    endpoint="http://collector:4317",  # 自动拼接 /v1/traces, /v1/metrics, /v1/logs
    protocol="grpc",
    compression="gzip",
    headers={"Authorization": "Bearer token123"},
    extra_resource_attributes={
        "deployment.environment": "production",
        "service.version": "1.2.3",
    },
    span_processors=[console_processor],
    disabled_instrumentations=["sqlite3"],
)

print(f"Loaded instrumentors: {loaded}")

禁用特定增强

fastx_opentelemetry.init(
    service_name="my-app",
    disabled_instrumentations=["sqlite3", "urllib"],
)

或通过环境变量：

export OTEL_PYTHON_DISABLED_INSTRUMENTATIONS=sqlite3,urllib

禁用所有增强（仅初始化 SDK，不加载任何 instrumentor）：

fastx_opentelemetry.init(
    service_name="my-app",
    disabled_instrumentations=["*"],
)

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上下游服务串联

FastxBaggagePropagator 和 FastxSpanProcessor 在 init() 时自动启用，无需额外配置。它们实现了与 Go 端 fastx_otel.go 一致的 Baggage 传播逻辑：

• FastxBaggagePropagator — 包装 W3C Baggage 传播器，提取时自动转换服务链：
  • 将 current.service.name 移入 parent.service.name
  • 将 current.service.name 追加到 parent.service.names（以 ++ 分隔，去重）
  • 将 current.service.name 设置为本地服务名
• FastxSpanProcessor — 在 Span 开始时，自动将所有 Baggage 条目复制为 Span 属性

这意味着在微服务调用链中，每个服务的 Span 都会携带完整的上游服务链信息，便于在后端（如 Jaeger、Grafana）中追踪调用路径。

环境变量

变量	说明	默认值
FASTX_PYTHON_INSTRUMENTATION_ENABLED	全局开关，false 时跳过全部初始化	true
OTEL_SERVICE_NAME	服务名称	unknown_service
OTEL_EXPORTER_OTLP_ENDPOINT	OTLP Collector 地址（自动拼接信号路径）	—
OTEL_EXPORTER_OTLP_PROTOCOL	传输协议 http/protobuf 或 grpc	http/protobuf
OTEL_EXPORTER_OTLP_COMPRESSION	压缩方式 gzip/deflate	gzip
OTEL_EXPORTER_OTLP_TRACES_HEADERS	导出器请求头	—
OTEL_TRACES_SAMPLER	采样器名称	parentbased_always_on
OTEL_PYTHON_DISABLED_INSTRUMENTATIONS	禁用的增强列表（逗号分隔，* 禁用全部）	—
OTEL_PYTHON_LOGGING_AUTO_INSTRUMENTATION_ENABLED	是否启用日志自动增强	true
IP_ADDR	自动检测为 host.ip 资源属性	本地非回环 IP
CLOUD_TYPE	自动检测为 cloud.platform 资源属性	—
REGION_CODE	自动检测为 cloud.region 资源属性	—
AZ_CODE	自动检测为 cloud.availability 资源属性	—
env_cd	自动检测为 deployment.environment.name 资源属性	—

安装增强库

fastx-opentelemetry 会自动检测已安装的库并加载对应的 instrumentation。你需要手动安装需要的 instrumentation 包：

# Web 框架
pip install opentelemetry-instrumentation-flask
pip install opentelemetry-instrumentation-django
pip install opentelemetry-instrumentation-fastapi

# HTTP 客户端
pip install opentelemetry-instrumentation-requests
pip install opentelemetry-instrumentation-httpx
pip install opentelemetry-instrumentation-urllib

# 数据库
pip install opentelemetry-instrumentation-sqlalchemy
pip install opentelemetry-instrumentation-psycopg2
pip install opentelemetry-instrumentation-redis
pip install opentelemetry-instrumentation-pymongo

# 消息队列
pip install opentelemetry-instrumentation-celery
pip install opentelemetry-instrumentation-kafka-python

检查已安装的增强库：

pip list | grep opentelemetry-instrumentation

API 参考

fastx_opentelemetry.init(**kwargs)

初始化 OpenTelemetry SDK 并加载所有已安装的 instrumentor。

参数：

参数	类型	说明
service_name	str | None	服务名称，回退到 OTEL_SERVICE_NAME
endpoint	str | None	OTLP Collector 地址（自动拼接信号路径）
protocol	str | None	http/protobuf 或 grpc
compression	str | None	gzip 或 deflate
headers	dict | None	OTLP 导出器请求头
extra_resource_attributes	dict | None	额外的资源属性
span_processors	list | None	自定义 SpanProcessor 列表
sampler	Sampler | None	自定义采样器实例
disabled_instrumentations	list | None	禁用的 instrumentor 名称列表，"*" 禁用全部

返回值： list[str] — 成功加载的 instrumentor 名称列表。

fastx_opentelemetry.list_available_instrumentors()

返回所有已安装的 instrumentor 名称列表。

fastx_opentelemetry.suggest_missing_instrumentations(loaded)

检查已安装但未增强的库，返回建议安装的 instrumentation 包名列表。

采样器

RulesBasedSampler(rules, default_sampler=None)

按规则匹配 span 名称或属性，委托给不同的采样器。

SamplingRule(sampler, match_name=None, match_attributes=None)

单条采样规则。match_name 为正则表达式匹配 span 名称，match_attributes 为属性键值对匹配。

RateLimitingSampler(max_spans_per_second)

基于令牌桶算法的限流采样器，限制每秒采样的 span 数量。

Baggage 传播与 Span 处理

FastxBaggagePropagator

包装 W3C Baggage 传播器，在 extract 时自动转换服务调用链。init() 时自动设置为全局传播器。

FastxSpanProcessor

在 Span on_start 时将所有 Baggage 条目复制为 Span 属性。init() 时自动添加到 TracerProvider。

本地开发

# 安装依赖
pip install -e ".[all]"

# 运行示例（零代码方式）
fastx-otel-py-instrument --service-name my-app --endpoint http://127.0.0.1:4318 python examples/app.py

# 运行示例（代码方式）
export OTEL_EXPORTER_OTLP_ENDPOINT=http://127.0.0.1:4318
export OTEL_SERVICE_NAME=my-app
python examples/app.py

License

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