一招搞定 Spring Boot 可视化监控！

今天药忘吃喽~ 2022-09-12 00:58 204阅读 0赞

## 1、简介 ##

当某个应用程序在生产环境中运行时，监控其运行状况是必要的。通过实时了解应用程序的运行状况，你能在问题出现之前得到警告，也可以在客户注意到问题之前解决问题。

在本文中，我们将创建一个Spring Boot应用程序，在Spring Actuator，Micrometer，Prometheus和Grafana的帮助下来监控系统。其中，Spring Actuator和Micrometer是Spring Boot App的一部分。

![20210918102524167.png][]

简要说明了不同组件的目的：

*  `Spring Actuator`：在应用程序里提供众多 Web 接口，通过它们了解应用程序运行时的内部状况。有关更多信息，请参见Spring Boot 2.0中的Spring Boot Actuator。
 *  `Micrometer`：为 Java 平台上的性能数据收集提供了一个通用的 API，它提供了多种度量指标类型（Timers、Guauges、Counters等），同时支持接入不同的监控系统，例如 Influxdb、Graphite、Prometheus 等。Spring Boot Actuator对此提供了支持。
 *  `Prometheus`：一个时间序列数据库，用于收集指标。
 *  `Grafana`：用于显示指标的仪表板。

下面，我们将分别介绍每个组件。本文中使用的代码存档在GitHub上。

## 2、创建示例应用 ##

首先要做的是创建一个可以监控的应用程序。通过`Spring Initializr`，并添加Spring Boot Actuator，Prometheus和Spring Web依赖项， 我们创建了一个如下所示的Spring MVC应用程序。

@RestController
    public class MetricsController {
    
    @GetMapping("/endPoint1")
    public String endPoint1() {
    return "Metrics for endPoint1";
    }
    
    @GetMapping("/endPoint2")
    public String endPoint2() {
    return "Metrics for endPoint2";
        }
    }

启动应用程序：

$ mvn spring-boot:run

验证接口是否正常：

$ curl http://localhost:8080/endPoint1Metrics for endPoint1$ curl http://localhost:8080/endPoint2Metrics for endPoint2

验证Spring Actuator接口。为了使响应信息方便可读，我们通过python -mjson.tool来格式化信息。

$ curl http://localhost:8080/actuator | python -mjson.tool
    ...
    {
    "_links":{
    "self":{
    "href":"http://localhost:8080/actuator",
    "templated":false
          },
    "health":{
    "href":"http://localhost:8080/actuator/health",
    "templated":false
          },
    "health-path":{
    "href":"http://localhost:8080/actuator/health/{*path}",
    "templated":true
          },
    "info":{
    "href":"http://localhost:8080/actuator/info",
    "templated":false
          }
       }
    }

默认情况下，会显示以上信息。除此之外，Spring Actuator可以提供更多信息，但是你需要启用它。为了启用Prometheus，你需要将以下信息添加到application.properties文件中。

management.endpoints.web.exposure.include=health,info,prometheus

重启应用程序，访问[http://localhost:8080/actuator/prometheus从Prometheus拉取数据，返回了大量可用的指标信息。我们这里只显示输出的一小部分，因为它是一个很长的列表。][http_localhost_8080_actuator_prometheus_Prometheus]

$ curl http://localhost:8080/actuator/prometheus
    # HELP jvm_gc_pause_seconds Time spent in GC pause
    # TYPE jvm_gc_pause_seconds summary
    jvm_gc_pause_seconds_count{action="end of minor GC",cause="G1 Evacuation Pause",} 2.0
    jvm_gc_pause_seconds_sum{action="end of minor GC",cause="G1 Evacuation Pause",} 0.009
    ...

如前所述，还需要Micrometer。`Micrometer`为最流行的监控系统提供了一个简单的仪表板，允许仪表化JVM应用，而无需关心是哪个供应商提供的指标。它的作用和`SLF4J`类似，只不过它关注的不是Logging（日志），而是application metrics（应用指标）。简而言之，它就是应用监控界的SLF4J。

Spring Boot Actuator为Micrometer提供了自动配置。Spring Boot2在spring-boot-actuator中引入了micrometer，对1.x的metrics进行了重构，另外支持对接的监控系统也更加丰富(`Atlas`、`Datadog`、`Ganglia`、`Graphite`、`Influx`、`JMX`、`NewRelic`、`Prometheus`、`SignalFx`、`StatsD`、`Wavefront`)。

更新后的`application.properties`文件如下所示：

management.endpoints.web.exposure.include=health,info,metrics,prometheus

重启应用程序，并从`http://localhost:8080/actuator/metrics`中检索数据。

$ curl http://localhost:8080/actuator/metrics | python -mjson.tool
    ...
    {
    "names": [
    "http.server.requests",
    "jvm.buffer.count",
    "jvm.buffer.memory.used",
    ...

可以直接通过指标名来检索具体信息。例如，如果查询`http.server.requests`指标，可以按以下方式检索：

$ curl http://localhost:8080/actuator/metrics/http.server.requests | python -mjson.tool
    ...
    {
    "name": "http.server.requests",
    "description": null,
    "baseUnit": "seconds",
    "measurements": [
            {
    "statistic": "COUNT",
    "value": 3.0
            },
            {
    "statistic": "TOTAL_TIME",
    "value": 0.08918682
            },
    ...

## 3、添加Prometheus ##

Prometheus是Cloud Native Computing Foundation的一个开源监控系统。由于我们的应用程序中有一个`/actuator/Prometheus`端点来供 Prometheus 抓取数据，因此你现在可以配置Prometheus来监控你的Spring Boot应用程序。

Prometheus有几种安装方法，在本文中，我们将在Docker容器中运行Prometheus。

你需要创建一个`prometheus.yml`文件，以添加到Docker容器中。

global:
    scrape_interval:15s
    
    scrape_configs:
    - job_name: 'myspringmetricsplanet'
    metrics_path: '/actuator/prometheus'
    static_configs:
    - targets: ['HOST:8080']

*  `scrape_interval`：Prometheus多久轮询一次应用程序的指标
 *  `job_name`：轮询任务名称
 *  `metrics_path`：指标的URL的路径
 *  `targets`：主机名和端口号。使用时，替换HOST为主机的IP地址

如果在Linux上查找IP地址有困难，则可以使用以下命令：

$ ip -f inet -o addr show docker0 | awk '{print $4}' | cut -d '/' -f 1

启动Docker容器并将本地`prometheus.yml`文件，映射到Docker容器中的文件。

$ docker run \
        -p 9090:9090 \
        -v /path/to/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml \
        prom/prometheus

成功启动Docker容器后，首先验证Prometheus是否能够通过 `http://localhost:9090/targets`收集数据。

![20210918102524313.png][]

如上图所示，我们遇到`context deadline exceeded`错误，造成Prometheus无法访问主机上运行的Spring Boot应用程序。如何解决呢？

可以通过将Docker容器添加到你的主机网络来解决此错误，这将使Prometheus能够访问Spring Boot应用程序。

$ docker run \
        --name prometheus \
        --network host \
        -v /path/to/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml \
        -d \
        prom/prometheus

再次验证，状态指示为UP。

![20210918102524462.png][]

现在可以显示Prometheus指标。通过访问`http://localhost:9090/graph`，在搜索框中输入`http_server_requests_seconds_max`并单击“执行”按钮，将为你提供请求期间的最长执行时间。

![20210918102524784.png][]

##  ##

## 4、添加Grafana ##

最后添加的组件是Grafana。尽管Prometheus可以显示指标，但Grafana可以帮助你在更精美的仪表板中显示指标。Grafana也支持几种安装方式，在本文中，我们也将在Docker容器中运行它。

$ docker run --name grafana -d -p 3000:3000 grafana/grafana

点击 `http://localhost:3000/`，就可以访问Grafana。

![2021091810252586.png][]

默认的用户名/密码为`admin/admin`。单击“登录”按钮后，你需要更改默认密码。

![20210918102525354.png][]

接下来要做的是添加一个数据源。单击左侧边栏中的“配置”图标，然后选择“Data Sources(数据源)”。

![20210918102525496.png][]

单击`Add data source`（添加数据源）按钮。

![20210918102525771.png][]

Prometheus在列表的顶部，选择Prometheus。

![20210918102525911.png][]

填写可访问Prometheus的URL，将`HTTP Access`设置为`Browser`，然后单击页面底部的`Save＆Test`按钮。

![20210918102526214.png][]

一切正常后，将显示绿色的通知标语，指示数据源正在工作。

![20210918102526367.png][]

现在该创建仪表板了。你可以自定义一个，但也可以使用开源的仪表板。用于显示Spring Boot指标的一种常用仪表板是JVM仪表板。

在左侧边栏中，点击+号，然后选择导入。

![20210918102526512.png][]

输入JVM仪表板的URL [https://grafana.com/grafana/dashboards/4701，然后单击“Load(加载)”按钮。][https_grafana.com_grafana_dashboards_4701_Load]

![20210918102526812.png][]

为仪表板输入一个有意义的名称（例如MySpringMonitoringPlanet），选择Prometheus作为数据源，然后单击Import按钮。

![20210918102527146.png][]

到目前为止，你就可以使用一个很酷的Grafana仪表板。

![20210918102527449.png][]

也可以将自定义面板添加到仪表板。在仪表板顶部，单击Add panel（添加面板）图标。

![20210918102527592.png][]

单击Add new panel（添加新面板）。

![20210918102527747.png][]

在Metrics 字段中，输入http\_server\_requests\_seconds\_max，在右侧栏中的Panel title字段中，可以输入面板的名称。

![2021091810252844.png][]

最后，单击右上角的Apply 按钮，你的面板将添加到仪表板。不要忘记保存仪表板。

为应用程序设置一些负载，并查看仪表板上的http\_server\_requests\_seconds\_max指标发生了什么。

$ watch -n 5 curl http://localhost:8080/endPoint1$ watch -n 10 curl http://localhost:8080/endPoint2

![20210918102528352.png][]

## 5、结论 ##

在本文中，我们学习了如何为Spring Boot应用程序添加一些基本监控。这非常容易，只需要通过将Spring Actuator，Micrometer，Prometheus和Grafana组合使用。

当然，这只是一个起点，但是从这里开始，你可以为Spring Boot应用程序扩展和配置更多、更具体的指标。

原文：[https://mydeveloperplanet.com/2021/03/03/how-to-monitor-a-spring-boot-app/][https_mydeveloperplanet.com_2021_03_03_how-to-monitor-a-spring-boot-app]  
译文：[https://www.kubernetes.org.cn/9020.html][https_www.kubernetes.org.cn_9020.html]

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[http_localhost_8080_actuator_prometheus_Prometheus]: http://localhost:8080/actuator/prometheus%E4%BB%8EPrometheus%E6%8B%89%E5%8F%96%E6%95%B0%E6%8D%AE%EF%BC%8C%E8%BF%94%E5%9B%9E%E4%BA%86%E5%A4%A7%E9%87%8F%E5%8F%AF%E7%94%A8%E7%9A%84%E6%8C%87%E6%A0%87%E4%BF%A1%E6%81%AF%E3%80%82%E6%88%91%E4%BB%AC%E8%BF%99%E9%87%8C%E5%8F%AA%E6%98%BE%E7%A4%BA%E8%BE%93%E5%87%BA%E7%9A%84%E4%B8%80%E5%B0%8F%E9%83%A8%E5%88%86%EF%BC%8C%E5%9B%A0%E4%B8%BA%E5%AE%83%E6%98%AF%E4%B8%80%E4%B8%AA%E5%BE%88%E9%95%BF%E7%9A%84%E5%88%97%E8%A1%A8%E3%80%82
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[20210918102524784.png]: /images/20220828/03960ae222724c3b96166572aea3ad05.png
[2021091810252586.png]: /images/20220828/6fbd6843eeb24621bc18226bef6f89e5.png
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[https_mydeveloperplanet.com_2021_03_03_how-to-monitor-a-spring-boot-app]: https://mydeveloperplanet.com/2021/03/03/how-to-monitor-a-spring-boot-app/
[https_www.kubernetes.org.cn_9020.html]: https://www.kubernetes.org.cn/9020.html
[1_000_ _ Java_2021]: https://www.javastack.cn/mst/
[if_ else]: https://www.javastack.cn/article/2021/strategy-pattern-instead-of-if-else/
[Java _ xx _ null]: https://www.javastack.cn/article/2021/intellij-idea-ligatures-settings/
[Spring Boot 2.5]: https://www.javastack.cn/article/2021/spring-boot-2.5-released/
[Java]: http://www.javastack.cn/article/2020/alibaba-release-java-develop-rules-songshan/