SpringBoot Actuator埋点和监控及简单使用

编辑: admin 分类: java 发布时间: 2021-12-03 来源:互联网
目录
  • 1. 数据埋点
  • 2. Micrometer
    • 2.1 简单使用
    • 2.2 命名规范
  • 3. SpringBoot Actuator
    • 3.1 添加依赖
    • 3.2 基础配置
    • 3.3 查看可消费的端点
    • 3.4 获取应用的基本信息
    • 3.5 健康指标
    • 3.6 指标端点 metrics
  • 4. 实例
    • 4.1 测试接口
    • 4.2 消费指标端点
  • 5. SpringBoot Admin
    • 5.1 Admin 服务器端
      • 5.1.1 启用功能、添加依赖
      • 5.1.2 选择一个端口
      • 5.1.3 访问
    • 5.2 Client 客户端
      • 5.2.1 添加依赖
      • 5.2.2添加配置
      • 5.2.3 访问 admin-serve
    • 5.3 Eureka 服务器发现
      • 5.3.1 加依赖
      • 5.3.2 添加配置
  • 6 缺点

    项目中看到了有埋点监控、报表、日志分析,有点兴趣想慢慢捣鼓一下

    1. 数据埋点

    监控机器环境的性能和业务流程或逻辑等各项数据,并根据这些数据生成对应的指标,那么我们就称为数据埋点。比如我们想知道某个接口调用的 TPS、机器 CPU 的使用率,这些都可以用到数据埋点

    2. Micrometer

    Micrometer 为流行的各种监控系统提供了一个简单的门面(类似于日志门面) —— 提供了与供应商无关的接口(counters,timers,gauges等),这些接口称为 meter 接口,其由 MeterRegistry 创建并保存,可理解为 MeterRegistry 是个集合里面存储了各种 meter 的度量数据,下面展示最简单的 counter 接口的使用

    2.1 简单使用

    其还有 timers、gauges 等接口,自行查阅

    // 创建一个 meter 注册中心
    MeterRegistry registry = new SimpleMeterRegistry(); 
    
    // 创建一个名为 test 度量
    Counter counter = meterRegistry.counter("test");
    
    // 让这个度量的计数加 1
    counter.increment();

    就是如此简单,比如在调用指定接口的时候,可以使用 counter 接口来度量调用的次数,频率等等

    2.2 命名规范

    Micrometer 命名用 . 分隔小写单词字符,在接入其他监控系统时会自动将命名转成其适应的格式(或者可重写一个 NamingConvention 转换器来覆盖默认命名转换)。而且还支持多标签来量化,即有了多维度的度量,使统计更加丰富。下面简单地举例命名规范:

    # 表示 http 请求
    Counter counter = meterRegistry.counter("http.server.requests");
    
    # 表示 http 请求中,请求 user 模块
    Counter counter = meterRegistry.counter("http.server.requests", "user");
    
    # 表示 http 请求中,请求 user 模块中,请求 login 登录方法
    Counter counter = meterRegistry.counter("http.server.requests", "user", "login");

    3. SpringBoot Actuator

    SpringBoot Actuator 其底层使用了 Mircometer ,可度量 SpringBoot 应用和获取它的各项指标,可通过 HTTP 或 JMX 来调用 Actuator 暴露的各种端点,然后就可以获取一个正在运行中的应用的内部状态

    当然内部指标并不是所有都可以向外暴露的,所以我们得有选择的开放,或者加入权限校验之后才能获取如下内容:

    • 有那些可配置的属性
    • 各依赖包的日志级别
    • 占用了多少内存
    • HTTP 埋点被请求了多少次
    • 应用本身以及协作的外部服务的健康状态
    • ......

    3.1 添加依赖

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        <version>2.4.3</version>
    </dependency>

    3.2 基础配置

    management:
      server:
        port: 9090							# 一般启动独立端口(默认和应用端口一致),启用后源端口不可查
      endpoints:
        web:
          base-path: /actuator				# 默认前缀路径,可修改
          exposure:
            include: health,info,metrics	# 向外暴露的端点,可用通配符('*',需要单引号)
            exclude: env,heapdump			# 排除暴露的端点

    3.3 查看可消费的端点

    可先用 HTTP 访问 localhost:9090/actuator 来获取 HATEOAS(可简单理解为暴露的端点文档),它是所有可暴露端点的地图,可通过属性对应的地址来获取的指标,内容如下:

    {
      "_links": {
        "self": {
          "href": "http://localhost:9090/actuator",
          "templated": false
        },
        "health-path": {
          "href": "http://localhost:9090/actuator/health/{*path}",
          "templated": true
        },
        "health": {
          "href": "http://localhost:9090/actuator/health",
          "templated": false
        },
        "info": {
          "href": "http://localhost:9090/actuator/info",
          "templated": false
        }
      }
    }

    3.4 获取应用的基本信息

    消费对应的指标,就在地址后面加上名字即可。应用的基本信息是需要自己配置的,没有默认值,所以首次访问 可访问 localhost:9090/actuator/info 是一个空 json。

    可配置 info 开头的属性,比如联系方式,应用的作用等等,其配置和消费结果如下:

    info:
      contact:
        email: support@howl.com
        phone: 123456789
      description: actuator test application
      
      
    # 消费结果
    {
      "contact": {
        "email": "support@howl.com",
        "phone": 123456789
      },
      "description": "actuator test application"
    }

    3.5 健康指标

    首先尝试访问 localhost:9090/actuator/health,就可以获取指标内容了

    {
      "status": "UP"
    }

    这里显示的是一个或多个健康指示器的聚合状态,即当前应用和与之交互的外部系统(数据库,消息队列,Eureka等等)的健康状态的聚合状态。我们可以添加如下配置来获取健康指示器的内聚状态

    management:
      endpoint:
        health:
          show-details: always
          
          
    # 消费结果
    {
      "status": "UP",
      "components": {
        "diskSpace": {
          "status": "UP",
          "details": {
            "total": 493516484608,
            "free": 436332154880,
            "threshold": 10485760,
            "exists": true
          }
        },
        "ping": {
          "status": "UP"
        }
      }
    }

    SpringBoot 的自动配置功能可以确保只有与应用交互的组件才会显示到 health 里面

    3.6 指标端点 metrics

    可访问如下地址来获取 Actuator 提供的开箱即用的指标分类,包括了内存、处理器、垃圾收集、HTTP请求等指标

    http://localhost:9090/actuator/metrics
    
    # 消费结果
    {
      "names": [
        "http.server.requests",
        "jvm.buffer.count",
        "jvm.buffer.memory.used",
        "jvm.buffer.total.capacity",
        "jvm.classes.loaded",
        "jvm.classes.unloaded",
        "jvm.gc.live.data.size",
        "jvm.gc.max.data.size",
        "jvm.gc.memory.allocated",
        "jvm.gc.memory.promoted",
        "jvm.gc.pause",
        "jvm.memory.committed",
        "jvm.memory.max",
        "jvm.memory.used",
        "jvm.threads.daemon",
        "jvm.threads.live",
        "jvm.threads.peak",
        "jvm.threads.states",
        "logback.events",
        "process.cpu.usage",
        "process.start.time",
        "process.uptime",
        "system.cpu.count",
        "system.cpu.usage",
        "tomcat.sessions.active.current",
        "tomcat.sessions.active.max",
        "tomcat.sessions.alive.max",
        "tomcat.sessions.created",
        "tomcat.sessions.expired",
        "tomcat.sessions.rejected"
      ]
    }
    
    # 可用标准地址 + 指标端点名字 来消费某个指标端点
    http://localhost:9090/actuator/metrics/http.server.requests

    4. 实例

    统计 /user/login 接口被调用的次数,meterRegistry 注册中心在自动配置中加入容器可直接使用

    4.1 测试接口

    启动应用,然后多次访问这个接口

    @RestController
    @RequestMapping("/user")
    public class UserController {
    
        @Autowired
        SimpleMeterRegistry meterRegistry;
    
        @GetMapping("/login")
        public String userLogin() {
            Counter counter = meterRegistry.counter("http.server.requests", "uri", "/user/login");
            counter.increment();
            return "登录成功";
        }
    }

    4.2 消费指标端点

    访问如下地址即可消费端点

    http://localhost:9090/actuator/metrics/http.server.requests?tag=uri:/user/login
    
    # 消费结果
    # 可以看到这个接口度量(COUNT)了 18次 访问(数据做了部分清除)
    {
      "name": "http.server.requests",
      "baseUnit": "seconds",
      "measurements": [
        {
          "statistic": "COUNT",
          "value": 18.0
        }
      ],
      "availableTags": [
        {
          "tag": "method",
          "values": [
            "GET"
          ]
        }
      ]
    }

    5. SpringBoot Admin

    使用上面的地址访问指标很不友好,不可能看一堆这样的数据,得使用一些美化的 UI 界面,SpringBoot Admin 就提供了这样的框架

    SpringBoot Admin 作为简单的监控,分为 服务器端 和 客户端

    5.1 Admin 服务器端

    作为监控的服务端一般是在另外一台服务器上部署的,然后这台服务器会定时去配置好的地址里面拉取监控的指标数据

    5.1.1 启用功能、添加依赖

    在初始化应用的时候在 Spring Initializr 也可以选择

    @EnableAdminServer
    @SpringBootApplication
    public class AdminApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(AdminApplication.class, args);
        }
    }
    <dependency>
         <groupId>de.codecentric</groupId>
         <artifactId>spring-boot-admin-starter-server</artifactId>
         <version>2.4.3</version>
    </dependency>

    5.1.2 选择一个端口

    server:
      port: 10000

    5.1.3 访问

    直接访问 10000 端口即可,当然现在没有东西可以监控,主页面是空白没应用的

    5.2 Client 客户端

    5.2.1 添加依赖

    <!--  actuator  -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        <version>2.4.3</version>
    </dependency>
    
    <!--  admin-client  -->
    <dependency>
        <groupId>de.codecentric</groupId>
        <artifactId>spring-boot-admin-starter-client</artifactId>
        <version>2.4.3</version>
    </dependency>

    5.2.2添加配置

    # 服务端用客户端的主机名来通信,但在虚拟机上客户端主机名会解析不正确,导致实例一直下线状态
    # 此时需要如下配置
    
    spring:
      application:
        name: actuatorApplicaton
      boot:
        admin:
          client:
            url: http://admin-serve-ip:10000						# 向服务端定时发送请求
            instance:
              service-url: http://admin-client-ip:8080				# 主页
              management-base-url: http://admin-client-ip:9090		# 各类指标的基础地址

    5.2.3 访问 admin-serve

    访问即可发现有个应用的指标被获取了,然后里面可以看各种已经暴露的端点指标

    5.3 Eureka 服务器发现

    上面每启动一个客户端都要手动进行配置监控的 IP 地址很是麻烦,既然微服务架构有服务发现机制的,那么我们可以在监控的服务端上配置 Eureka 的地址,那么 Admin-Server 就会去注册中心获取地址再去拉取指标

    5.3.1 加依赖

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        <version>2.4.3</version>
    </dependency>

    5.3.2 添加配置

    eureka:
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://xxx.xxx.xxx.xxx:xxx/eureka/

    6 缺点

    笔者个人觉得个人小型项目用这个组合来监控埋点已经足够了,加上警告处理都是很不错的选择,但是 SpringBoot Admin 只能监控短时间内的应用信息,如果需要各时间段的监控那么就需要有时序数据库的支持(比如查看这个月内的统计信息),这些就显得无能为力了。

    当然还是有代替方案的:

    • Actuator:埋点操作
    • Promethus:定期去 actuator 拉取数据并以时序的形式存储(内部有时序数据库)
    • Granfan:用户友好的 UI 数据展示,展示 Promethus 的数据

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