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Aoho's Blog

Spring Boot Actuator详解与深入应用(一):Actuator 1.x

《Spring Boot Actuator详解与深入应用》预计包括三篇,第一篇重点讲Spring Boot Actuator 1.x的应用与定制端点;第二篇将会对比Spring Boot Actuator 2.x 与1.x的区别,以及应用和定制2.x的端点;第三篇将会介绍Actuator metric指标与Prometheus和Grafana的使用结合。这部分内容很常用,且较为入门,欢迎大家的关注。

Actuator是什么

Spring Boot Actuator提供了生产上经常用到的功能(如健康检查,审计,指标收集,HTTP跟踪等),帮助我们监控和管理Spring Boot应用程序。这些功能都可以通过JMX或HTTP端点访问。

通过引入相关的依赖,即可监控我们的应用程序,收集指标、了解流量或数据库的状态变得很简单。该库的主要好处是我们可以获得生产级工具,而无需自己实际实现这些功能。与大多数Spring模块一样,我们可以通过多种方式轻松配置或扩展它。

Actuator还可以与外部应用监控系统集成,如Prometheus,Graphite,DataDog,Influx,Wavefront,New Relic等等。 这些系统为您提供出色的仪表板,图形,分析和警报,以帮助我们在一个统一界面监控和管理应用服务。

本文将会介绍Spring Boot Actuator 1.x 包括其中的端点(HTTP端点)、配置管理以及扩展和自定义端点。

快速开始

引入如下的依赖:

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

Spring Boot Actuator 1.x

在1.x中,Actuator遵循读写模型,这意味着我们可以从中读取信息或写入信息。我们可以检索指标或我们的应用程序的健康状况,当然我们也可以优雅地终止我们的应用程序或更改我们的日志配置。Actuator通过Spring MVC暴露其HTTP端点。

端点

当引入的Actuator的版本为1.x时,启动应用服务,可以控制台输出如下的端点信息:

我们介绍一下常用的endpoints:

  • /health:显示应用程序运行状况信息(通过未经身份验证的连接访问时的简单“状态”或经过身份验证时的完整消息详细信息),它默认不敏感
  • /info:显示应用程序信息,默认情况下不敏感
  • /metrics:显示当前应用程序的“指标”信息,它默认也很敏感
  • /trace:显示跟踪信息(默认情况下是最后几个HTTP请求)

有些端点默认并不会被开启,如/shutdown。

配置端点

我们可以自定义每个端点的属性,按照如下的格式:

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endpoints.[endpoint name].[property to customize]

可以自定义的属性有如下三个:

  • id,暴露的http端点地址
  • enabled,是否开启
  • sensitive,当为true时,需要认证之后才会通过http获取到敏感信息

我们在配置文件中增加如下的配置,将会定制/beans端点。

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endpoints.beans.id=springbeans
endpoints.beans.sensitive=false
endpoints.beans.enabled=true

/health端点

/health端点用于监控运行的服务实例状态,当服务实例下线或者因为其他的原因变得异常(如DB连接不上,磁盘缺少空间)时,将会及时通知运维人员。

在默认未授权的情况下,通过HTTP的方式仅会返回如下的简单信息:

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{
"status": "UP"
}

获取详细的health信息

我们进行如下的配置:

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endpoints:
health:
id: chealth
sensitive: false

management.security.enabled: false

如上一小节所述,我们更改了/health端点的访问路径为/chealth,并将安全授权关闭。访问http://localhost:8005/chealth将会得到如下的结果。

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{
"status": "UP",
"healthCheck": {
"status": "UP"
},
"diskSpace": {
"status": "UP",
"total": 999995129856,
"free": 762513104896,
"threshold": 10485760
}
}

自定义health的信息

我们还可以定制实现health指示器。它可以收集特定于应用程序的任何类型的自定义运行状况数据,并通过/health端点访问到定义的信息。

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@Component
public class HealthCheck implements HealthIndicator {

@Override
public Health health() {
int errorCode = check(); // perform some specific health check
if (errorCode != 0) {
return Health.down()
.withDetail("Error Code", errorCode).build();
}
return Health.up().build();
}

public int check() {
// Our logic to check health
return 0;
}
}

实现HealthIndicator接口,并覆写其中的health()方法即可自定义我们的/health端点。

/info端点

通过/info端点,我们可以为应用服务定义一些基本信息:

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info.app.name=Spring Sample Application
info.app.description=This is my first spring boot application
info.app.version=1.0.0

我们在如上的配置中定义了服务名、描述和服务的版本号。

/metrics端点

/metrics端点展示了OS、JVM和应用级别的指标信息。当开启之后,我们可以获取内存、堆、线程、线程池、类加载和HTTP等信息。

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{
"mem": 417304,
"mem.free": 231678,
"processors": 4,
"instance.uptime": 248325,
"uptime": 250921,
"systemload.average": 1.9541015625,
"heap.committed": 375296,
"heap.init": 393216,
"heap.used": 143617,
"heap": 5592576,
"nonheap.committed": 43104,
"nonheap.init": 2496,
"nonheap.used": 42010,
"nonheap": 0,
"threads.peak": 30,
"threads.daemon": 18,
"threads.totalStarted": 46,
"threads": 20,
"classes": 6020,
"classes.loaded": 6020,
"classes.unloaded": 0,
"gc.ps_scavenge.count": 3,
"gc.ps_scavenge.time": 35,
"gc.ps_marksweep.count": 1,
"gc.ps_marksweep.time": 29,
"httpsessions.max": -1,
"httpsessions.active": 0,
"gauge.response.info": 38.0,
"counter.status.200.info": 1
}

定制metrics端点

为了收集自定义的metrics,Actuator支持单数值记录的功能,简单的增加/减少计数功能。如下的实现,我们将登录成功和失败的次数作为自定义指标记录下来。

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@Service
public class LoginServiceImpl implements LoginService {
private final CounterService counterService;

@Autowired
public LoginServiceImpl(CounterService counterService) {
this.counterService = counterService;
}

@Override
public Boolean login(String userName, char[] password) {
boolean success;
if (userName.equals("admin") && "secret".toCharArray().equals(password)) {
counterService.increment("counter.login.success");
success = true;
} else {
counterService.increment("counter.login.failure");
success = false;
}
return success;
}
}

再次访问/metrics,发现多了如下的指标信息。登录尝试和其他安全相关事件在Actuator中可用作审计事件。

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{
"gauge.response.metrics": 2.0,
"gauge.response.test": 3.0,
"gauge.response.star-star.favicon.ico": 1.0,
"counter.status.200.star-star.favicon.ico": 10,
"counter.status.200.test": 6,
"counter.login.failure": 6,
"counter.status.200.metrics": 4
}

自定义端点

除了使用Spring Boot Actuator提供的端点,我们也可以定义一个全新的端点。

首先,我们需要实现Endpoint接口:

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@Component
public class CustomEndpoint implements Endpoint<List<String>> {
@Override
public String getId() {
return "custom";
}

@Override
public boolean isEnabled() {
return true;
}

@Override
public boolean isSensitive() {
return false;
}

@Override
public List<String> invoke() {
// Custom logic to build the output
List<String> messages = new ArrayList<String>();
messages.add("This is message 1");
messages.add("This is message 2");
return messages;
}
}

getId()方法用于匹配访问这个端点,当我们访问/custom时,将会调用invoke()我们自定义的逻辑。
另外两个方法,用于设置是否开启和是否为敏感的端点。

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[ "This is message 1", "This is message 2" ]

进一步定制

出于安全考虑,我们可能选择通过非标准端口暴露Actuator端点。通过management.port属性来配置它。

另外,正如我们已经提到的那样,在1.x. Actuator基于Spring Security配置自己的安全模型,但独立于应用程序的其余部分。

因此,我们可以更改management.address属性以限制可以通过网络访问端点的位置:

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#port used to expose actuator
management.port=8081

#CIDR allowed to hit actuator
management.address=127.0.0.1

此外,除了/info端点,其他所有的端点默认都是敏感的,如果引入了Spring Security,我们通过在配置文件中定义这些安全的属性(username, password, role)来确保内置端点的安全。

总结

Spring Boot Actuator为我们的应用服务在生产环境提供了很多开箱即用的功能。本文主要讲解了Spring Boot Actuator 1.x的深入使用。我们既可以使用内置的端点(如/health,/info等),可以在这些端点的基础进行扩展和定制,还可以自定义全新的端点,在使用方式上显得非常灵活。

本文源码:https://github.com/keets2012/Spring-Boot-Samples/tree/master/spring-boot-actuator

参考

  1. Actuator docs
  2. Spring Boot Actuator
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