前言
任何一個服務如果沒有監控,那就是兩眼一抹黑,無法知道當前服務的運行情況,也就無法對可能出現的異常狀況進行很好的處理,所以對任意一個服務來說,監控都是必不可少的。
就目前而言,大部分微服務應用都是基於 SpringBoot 來構建,所以了解 SpringBoot 的監控特性是非常有必要的,而 SpringBoot 也提供了一些特性來幫助我們監控應用。
本文基於 SpringBoot 2.3.1.RELEASE 版本演示。
SpringBoot 監控
SpringBoot 中的監控可以分為 HTTP 端點和 JMX 兩種方式來監控當前應用的運行狀況和指標收集
HTTP Endpoints 監控
執行器端點允許您監視應用程序並與之交互。SpringBoot 包括許多內置的端點,並允許我們添加自己的端點。可以通過 HTTP 或 JMX 啟用或禁用每個端點,並公開(使其可以遠程訪問)。每個端點都有一個唯一的 id,訪問時可以通過如下地址進行訪問:http:ip:port/{id}(SpringBoot 1.x ),而在 SpringBoot 2.x 版本中,默認新增了一個 /actuator 作為基本路,訪問地址則對應為 :http:ip:port/actuator/{id}。
使用 HTTP 監控非常簡單,在 SpringBoot 項目中,引入如下依賴:
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
默認就可以通過地址 http:localhost:8080/actuator/health,訪問之后得到如下結果:

SpringBoot 中提供了非常多的默認端點監控,但是出於安全考慮,默認情況下有些端點並不是開啟狀態,如 shutdown 端點就是默認關閉的。
內置端點
SpringBoot 中默認提供的常用內置端點如下:
| 端點 id | 描述 |
|---|---|
| auditevents | 公開當前應用程序的審計事件信息,需要 AuditEventRepository Bean。 |
| beans | 展示程序中所有的 Bean。 |
| caches | 公開可用的緩存。 |
| conditions | 展示配置類或者自動裝配類中的條件,以及它們匹配或者不匹配的原因。 |
| configprops | 顯示所有 @ConfigurationProperties 中的配置屬性。 |
| env | 顯示 ConfigurableEnvironment 中的所有環境。 |
| health | 顯示應用程序運行狀況信息。 |
| httptrace | 顯示 HTTP 跟蹤信息(默認情況下統計最近 100 次請求),需要 HttpTraceRepository Bean。 |
| info | 顯示任意程序信息。 |
| integrationgraph | 顯示 Spring 集成圖,需要依賴 spring-integration-core。 |
| loggers | 展示和修改應用中的 loggers 配置。 |
| metrics | 展示當前應用監控指標的度量。 |
| mappings | 展示所有 @RequestMapping 路徑。 |
| scheduledtasks | 展示應用中的所有定時任務信息。 |
| sessions | 允許從 Spring 會話支持的會話存儲中檢索和刪除用戶會話。需要使用基於 Spring Session web應用程序。 |
| shutdown | 優雅的關閉程序,默認禁止了該端點的訪問。 |
雖然說這里的大部分端點都是默認開啟的,但是默認暴露(允許對外訪問)的只有 health 和 info 端點,所以如果需要允許端點對外暴露,可以通過如下配置(如果想要暴露所有的端點,則可以直接配置 "*" ):
management:
endpoints:
web:
exposure:
include: [health,info,mappings] //或者直接配置 "*"
另外,開啟或禁用某一個端點,也可以通過通過如下配置進行動態控制:
management.endpoint.<id>.enabled=true
接下來我們挑選幾個重點的端點來介紹一下。
health 端點
health 斷點默認只是展示當前應用健康信息,但是我們可以通過另一個配置打開詳細信息,這樣不僅僅會監控當前應用,還會監控與當前應用相關的其他第三方應用,如 Redis。
management:
endpoint:
health:
show-details: always
這個配置打開之后,我們連接上 Redis 之后再次訪問 health 端點,就可以展示 Redis 服務的健康信息了:

loggers 端點
訪問 http://localhost:8080/actuator/loggers 可以查看當前應用的日志級別等信息:

這里面本身並不特別,但是有一個功能卻非常有用,比如我們生產環境日志級別一般都是 info,但是現在有一個 bug 通過 info 級別無法排查,那么我們就可以臨時修改 log 級別。
比如上圖中的 ROOT 節點是 info 級別,那么我們可以通過 postman 等工具來發一個 post 請求修改日志級別。

修改之后就會發現,日志由原來的 info 變成了 debug:

metrics 端點
metrics 是一個非常重要的監控端點,其監控內容覆蓋了 JVM 內存、堆、類加載、處理器和 tomcat 容器等一些重要指標:

可以看到這里面包含了非常多的指標,任意訪問一個指標就可以查看對應的指標信息:

自定義監控端點
通過上面的介紹,可以看到 SpringBoot 提供的監控非常強大,但是就算再全面的監控也不可能滿足所有人的需求,所以 SpringBoot 也支持自定義監控端點。
自定義監控端點常用注解
自定義一個監控端點主要有如下常用注解:
- @Endpoint:定義一個監控端點,同時支持
HTTP和JMX兩種方式。 - @WebEndpoint:定義一個監控端點,只支持
HTTP方式。 - @JmxEndpoint:定義一個監控端點,只支持
JMX方式。
以上三個注解作用在類上,表示當前類是一個監控端點,另外還有一些注解會用在方法和參數上:
- @ReadOperation:作用在方法上,可用來返回端點展示的信息(通過
Get方法請求)。 - @WriteOperation:作用在方法上,可用來修改端點展示的信息(通過
Post方法請求)。 - @DeleteOperation:作用在方法上,可用來刪除對應端點信息(通過
Delete方法請求)。 - @Selector:作用在參數上,用來定位一個端點的具體指標路由。
來,一起寫一個自己的監控端點
- 定義一個類,並使用
@Endpoint注解標注標識,同時定義幾個方法用@ReadOperation和@WriteOperation注解來標注:
@Endpoint(id="myEndpoint")
@Component
public class MyEndpoint {
private String STATUS = "up";
private String DETAIL = "一切正常";
// @ReadOperation
// public String test1(){
// return "wolf";
// }
// @ReadOperation
// public Map<String,String> test2(){
// Map<String,String> map = new HashMap();
// map.put("status","up");
// return map;
// }
@ReadOperation
public JSONObject test3(){
JSONObject jsonObject= new JSONObject();
jsonObject.put("status",STATUS);
jsonObject.put("detail",DETAIL);
return jsonObject;
}
@ReadOperation
public JSONObject test3_1(@Selector String name){
JSONObject jsonObject= new JSONObject();
if ("status".equals(name)){
jsonObject.put("status",STATUS);
}else if ("detail".equals(name)){
jsonObject.put("detail",DETAIL);
}
return jsonObject;
}
@WriteOperation//動態修改指標
public void test4(@Selector String name,@Nullable String value){
if (!StringUtils.isEmpty(value)){
if ("status".equals(name)){
STATUS = value;
}else if ("detail".equals(name)){
DETAIL = value;
}
}
}
}
@Component注解表示將該類交給Spring進行管理,或者也可以再定義一個Configuration類來加載該Bean也可以,當然,如果我們需要提供給第三方使用,如果無法保證當前包名被掃描,則需要使用SpringBoot的自動裝配機制將該類進行管理。@ReadOperation方法可以返回String或者JSONObject或者Map集合等。- 參數上加了
@Selector注解則表示訪問斷端點的時候可以直接訪問子節點。
完成了上面的類,啟動 SpringBoot 應用,接下來就可以直接通過 http://localhost:8080/actuator/myEndpoint 進行訪問了:

同時,因為 test3_1 方法使用了 @Selector 注解,所以我們可以通過這個方法每一個指標的明細:

而帶有 @WriteOperation 注解的方法可以用來修改指標,這個方法需要用 post 進行訪問,訪問的參數可以直接使用字符串傳參,也可以直接使用 json 進行傳參,修改之后再次查看就可以發現指標已經被動態修改:

JMX 監控
JMX 全稱為 Java Management Extensions,即 Java 管理擴展。它提供了對 Java 應用程序和 JVM 的監控管理。通過JMX 我們可以監控服務器中各種資源的使用情況以及線程,內存和 CPU 等使用情況。
打開 jdk 下提供的工具 jConsole:

打開之后這里會監控到我們已經啟動的應用,雙擊進入:

如何手動注冊一個 JMX MBean
- 定義一個接口
SystemInfoMBean(注意名字必須要用MBean結尾):
public interface SystemInfoMBean {
int getCpuCore();
long getTotalMemory();
void shutdown();
}
- 再定義一個類實現
SystemInfoMBean接口,實現類的明明方式為接口名去掉MBean:
public class SystemInfo implements SystemInfoMBean {
@Override
public int getCpuCore() {
return Runtime.getRuntime().availableProcessors();
}
@Override
public long getTotalMemory() {
return Runtime.getRuntime().totalMemory();
}
@Override
public void shutdown() {
System.exit(0);
}
}
- 最后就是需要將該實現類進行注冊:
public class JmxRegisterMain {
public static void main(String[] args) throws NotCompliantMBeanException, InstanceAlreadyExistsException, MBeanRegistrationException, MalformedObjectNameException, IOException {
MBeanServer mBeanServer= ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
ObjectName objectName=new ObjectName("com.lonely.wolf.note.springboot.actuator.jmx:type=SystemInfo");
SystemInfo SystemInfo =new SystemInfo();
mBeanServer.registerMBean(SystemInfo,objectName);//注冊
System.in.read();//防止程序結束
}
}
運行該 main 方法,再打開 jConsole 就可以看到成功注冊了一個 MBean:

同樣的,Spring 當中只要我們使用了 @@Endpoint 或者 @JmxEndpoint 注解,就會自動幫我們注冊一個 MBean,其原理也是利用了自動裝配機制。
其他監控
除了 SpringBoot 自帶的監控之外,也有其他第三方開源的強大監控系統,如 Prometheus,而且 SpringBoot 也將其進行了集成,使用 Prometheus 時只需要引入如下 jar 包即可:
<dependency>
<groupId>io.micrometer</groupId>
<artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
</dependency>
當然,如果使用 Prometheus 的話需要單獨安裝,而且一般會選擇 Prometheus + Grafana 來共同實現一個監控平台,在這里就不做過多介紹,如果感興趣的朋友可以自己去了解下這兩種軟件的使用。
總結
本文主要講述了 Spring Boot actuator 的使用,並分別介紹了其中兩種監控類型 HTTP 和 JMX,最后通過一個例子來實現了自定義的端點,同時也實現了手動注冊一個 MBean 的方法。
