什么是可观测性(Observability)? 为什么需要可观测性?
2025年7月2日
可观测性 (observability) 是近年来在软体工程领域相当常听见的一个词，然而可观测性是什么? 为什么需要为系统建立可观测性? 在这一期的主题文中，我们将来一探这个可能有点拗口的词 (备注：因为 observability 这个词有点长且不好念，因此业界有另一个叫 o11y 的简称，所以当听到 o11y，就是在指可观测性)。
为什么需要可观测性?
在谈可观测性之前，想先请大家回想自己在工作上实际写程式时，有多少比例的时间在解 bug? 相信即使是一个很完善的系统，出现 bug 仍是难免的。这时就出现一个很关键的点，当发现有 bug 时，该如何快速定位问题出在哪里，然后直指问题核心，让问题能更快被解决?
要能够快速地定位出问题，系统的可观测性就会非常重要。
这边让我们用看牙的例子来做比喻。以多数人都有经验的看牙医来说，今天假如你的某颗牙齿觉得痛，这时「痛」这件事，就像在一个系统中的警报 (alert)，透过疼痛让你意识到有问题；这就像我们在 软体工程师该如何做好监控 (monitoring)？ 谈到的，一个系统中需要机制来让开发者与维运人员，知道系统中有问题出现。
也如同「痛」是有分等级的，假如今天只是小痛，可能多数人会忍一下，观察一两天，如果还继续痛才去看牙医；但如果是大痛，可能会飞快就近找一个诊所或医院，赶快做检查与治疗。在软体系统的监控与警报系统，也会需要区分严重等级，例如 P0 是最重要，P1 是次重要，然后再来是 P2、P3 以此类推。如果看到是 P0 的问题，需要放下手边做的是马上去解决问题，但假如是 P3 的则不需用这么紧急。
但是如同今天牙痛去看牙医，不能只有「痛」这个机制，因为只有痛，医生只能旁敲侧击式地推断问题出在哪，例如会问是哪里痛、怎么样的痛法，但这样很难快速找出最根本的问题。因此相信多数人现在去看牙医，医生都会先帮忙照一张 X 光片，然后根据 X 光片以及其他的资讯，综合判断下告诉你问题可能出在哪里。
这边的 X 光片就是增加可观测性的手段，透过 X 光片，牙医师可以更清楚了解蛀牙的缺损、牙根有没有破损、过去做的根管数目与钙化状况，这些资讯能让牙医师更有效判断应该采用哪种方法对症下药。
同样地，假如今天在系统当中出现一个 bug，身为工程师要去判断问题根本原因，就会需要有对应可观测的工具与手段。不然只能用瞎子摸象的方式去推敲，这会让整个 debug 过程变得非常没有效率。
读到这你可能会问，所以什么是可观测性?
什么是可观测性 (observability)?
在理解完为什么需要可观测性后，让我们回过头来理解什么是可观测性。如同上面段落的比喻，所谓的可观测性，是指能去衡量一个系统内部状态的能力。如同 observability 这个字是由 observe (观测)，以及 ability (能力) 所组成的，因此当一个系统是可观测的，意思是开发或维运的人，可以很轻易地去观测到系统内部究竟发生什么事。
可观测性在一个复杂的系统会显得特别重要，举个具体的例子来说，在一个电商的客服系统中，今天使用者做了某个操作失败了，可能发生问题的地方非常多，有可能是前端出问题，也可能是后端出问题。假如是后端出问题，那么是后端背后对接的多个不同微服务中的哪个出问题? 假如没有好的可观测性，开发者要 debug 时就会非常痛苦，需要一层层追。但如果有好的观测性，就可以一眼看出问题出在哪里。
在 软体工程师该如何做好监控 (monitoring)？ 谈到的监控 (monitoring) 可以让开发者知道出问题了，而可观测性 (observability) 则是让我们知道哪里出问题、为什么出问题。
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不过，要如何提升一个系统的可观测性呢? 这就不能不谈可观三支柱 -- 指标 (metrics)、日志(logs) 以及追踪 (traces)，以及提出三支柱不足够的可观测性 2.0。