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SpringBoot 监控神器——Actuator 保姆级教程_springboot actuator

作者：我家小花儿 | 2024-08-11 09:24:23

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springboot actuator

SpringBoot自带监控功能Actuator，可以帮助实现对程序内部运行情况监控，比如监控状况、Bean加载情况、环境变量、日志信息、线程信息等

配置Actuator

pom.xml


<!-- web start-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- web end-->
<!-- actuator start-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<!-- actuator end-->

浏览器打开链接http://localhost:8080/actuator/

可以看到所有支持的连接，默认只有


/actuator
/actuator/health
/actuator/health/{component}
/actuator/health/{component}/{instance}
/actuator/info

bean加载情况http://localhost:8080/actuator/beans

具体的使用方法：

引入上述的依赖jar

通过下面的配置启用所有的监控端点，默认情况下，这些端点是禁用的；


management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: "*"

“*”号代表启用所有的监控端点，可以单独启用，例如，health，info，metrics等

Actuator 的 REST 接口

Actuator 监控分成两类：原生端点和用户自定义端点；自定义端点主要是指扩展性，用户可以根据自己的实际应用，定义一些比较关心的指标，在运行期进行监控。

原生端点是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。原生端点又可以分成三类：

应用配置类：可以查看应用在运行期的静态信息：例如自动配置信息、加载的 springbean 信息、yml 文件配置信息、环境信息、请求映射信息；
度量指标类：主要是运行期的动态信息，例如堆栈、请求连、一些健康指标、metrics 信息等；
操作控制类：主要是指 shutdown,用户可以发送一个请求将应用的监控功能关闭。

Actuator 提供了 13 个接口，具体如下表所示。

命令详解

在 Spring Boot 2.x 中为了安全期间，Actuator 只开放了两个端点 /actuator/health 和 /actuator/info。可以在配置文件中设置打开。

可以打开所有的监控点


management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: "*"

也可以选择打开部分


management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        exclude: beans,trace

Actuator 默认所有的监控点路径都在/actuator/*，当然如果有需要这个路径也支持定制。


management:
  endpoints:
    web:
      base-path: /manage #记得要加上/

设置完重启后，再次访问地址就会变成/manage/*

Actuator 几乎监控了应用涉及的方方面面，我们重点讲述一些经常在项目中常用的命令。

health

health 主要用来检查应用的运行状态，这是我们使用最高频的一个监控点。通常使用此接口提醒我们应用实例的运行状态，以及应用不”健康“的原因，比如数据库连接、磁盘空间不够等。

默认情况下 health 的状态是开放的，添加依赖后启动项目，访问：http://localhost:8080/actuator/health即可看到应用的状态。


{
    "status" : "UP"
}

要想查看详细的应用健康信息需要配置management.endpoint.health.show-details 的值为always，配置之后我们再次访问http://localhost:8080/actuator/health，获取的信息如下：


{
    "status": "UP",
    "components": {
        "diskSpace": {
            "status": "UP",
            "details": {
                "total": 236510507008,
                "free": 223361744896,
                "threshold": 10485760
            }
        },
        "ping": {
            "status": "UP"
        }
    }
}

Spring boot的健康信息都是从ApplicationContext中的各种HealthIndicator Beans中收集到的，Spring boot框架中包含了大量的HealthIndicators的实现类，当然你也可以实现自己认为的健康状态。

默认情况下，最终的 Spring Boot 应用的状态是由 HealthAggregator 汇总而成的，汇总的算法是：

设置状态码顺序：setStatusOrder(Status.DOWN, Status.OUT_OF_SERVICE, Status.UP, Status.UNKNOWN);。
过滤掉不能识别的状态码。
如果无任何状态码，整个 Spring Boot 应用的状态是 UNKNOWN。
将所有收集到的状态码按照 1 中的顺序排序。
返回有序状态码序列中的第一个状态码，作为整个 Spring Boot 应用的状态。

health 通过合并几个健康指数检查应用的健康情况。Spring boot框架自带的 HealthIndicators 目前包括：

举个例子，如果你的应用使用 Redis，RedisHealthindicator 将被当作检查的一部分；如果使用 MongoDB，那么MongoHealthIndicator 将被当作检查的一部分。

可以在配置文件中关闭特定的健康检查指标，比如关闭 redis 的健康检查：


management:
  health:
    redise:
      enabled: false

默认，所有的这些健康指标被当作健康检查的一部分。

自定义 HealthIndicator 健康检查

有时候需要提供自定义的健康状态检查信息，你可以通过实现HealthIndicator的接口来实现，并将该实现类注册为spring bean。你需要实现其中的health()方法，并返回自定义的健康状态响应信息，该响应信息应该包括一个状态码和要展示详细信息。例如，下面就是一个接口HealthIndicator的实现类：


@Component
public class MyHealthIndicator 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();
    }
 
}

另外，除了Spring boot定义的几个状态类型，我们也可以自定义状态类型，用来表示一个新的系统状态。在这种情况下，你还需要实现接口 HealthAggregator ，或者通过配置 management.health.status.order 来继续使用HealthAggregator的默认实现。

例如，在你自定义的健康检查HealthIndicator的实现类中，使用了自定义的状态类型FATAL，为了配置该状态类型的严重程度，你需要在application的配置文件中添加如下配置：


management:
  health:
    status:
      order: FATAL, DOWN, OUT_OF_SERVICE, UNKNOWN, UP

在做健康检查时，响应中的HTTP状态码反应了整体的健康状态，（例如，UP 对应 200, 而 OUT_OF_SERVICE 和 DOWN 对应 503）。同样，你也需要为自定义的状态类型设置对应的HTTP状态码，例如，下面的配置可以将 FATAL 映射为 503（服务不可用）：


management:
  health:
    status:
      http-mapping:
        FATAL: 503

下面是内置健康状态类型对应的HTTP状态码列表：

info

info 就是我们自己配置在配置文件中以 info 开头的配置信息，比如我们在示例项目中的配置是：


info:
  app:
    name:
      spring-boot-actuator
    version: 1.0.0
    test: test

启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/info返回部分信息如下：


{
  "app": {
    "name": "spring-boot-actuator",
    "version": "1.0.0",
    "test":"test"
  }
}

beans

根据示例就可以看出，展示了 bean 的别名、类型、是否单例、类的地址、依赖等信息。

启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/beans返回部分信息如下：


[
  {
    "context": "application:8080:management",
    "parent": "application:8080",
    "beans": [
      {
        "bean": "embeddedServletContainerFactory",
        "aliases": [
          
        ],
        "scope": "singleton",
        "type": "org.springframework.boot.context.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedServletContainerFactory",
        "resource": "null",
        "dependencies": [
          
        ]
      },
      {
        "bean": "endpointWebMvcChildContextConfiguration",
        "aliases": [
          
        ],
        "scope": "singleton",
        "type": "org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.EndpointWebMvcChildContextConfiguration$$EnhancerBySpringCGLIB$$a4a10f9d",
        "resource": "null",
        "dependencies": [
          
        ]
      }
  }
]

conditions

Spring Boot 的自动配置功能非常便利，但有时候也意味着出问题比较难找出具体的原因。使用 conditions 可以在应用运行时查看代码了某个配置在什么条件下生效，或者某个自动配置为什么没有生效。

启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/conditions返回部分信息如下：


{
    "positiveMatches": {
     "DevToolsDataSourceAutoConfiguration": {
            "notMatched": [
                {
                    "condition": "DevToolsDataSourceAutoConfiguration.DevToolsDataSourceCondition", 
                    "message": "DevTools DataSource Condition did not find a single DataSource bean"
                }
            ], 
            "matched": [ ]
        }, 
        "RemoteDevToolsAutoConfiguration": {
            "notMatched": [
                {
                    "condition": "OnPropertyCondition", 
                    "message": "@ConditionalOnProperty (spring.devtools.remote.secret) did not find property 'secret'"
                }
            ], 
            "matched": [
                {
                    "condition": "OnClassCondition", 
                    "message": "@ConditionalOnClass found required classes 'javax.servlet.Filter', 'org.springframework.http.server.ServerHttpRequest'; @ConditionalOnMissingClass did not find unwanted class"
                }
            ]
        }
    }
}

heapdump

返回一个 GZip 压缩的 JVM 堆 dump

启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/heapdump会自动生成一个 Jvm 的堆文件 heapdump，我们可以使用 JDK 自带的 Jvm 监控工具 VisualVM 打开此文件查看内存快照。类似如下图：

shutdown

开启接口优雅关闭 Spring Boot 应用，要使用这个功能首先需要在配置文件中开启：


management:
  endpoint:
    shutdown:
      enabled: true

配置完成之后，启动示例项目，使用 curl 模拟 post 请求访问 shutdown 接口。

shutdown 接口默认只支持 post 请求。


curl -X POST "http://localhost:8080/actuator/shutdown" 
{
    "message": "Shutting down, bye..."
}

此时你会发现应用已经被关闭。

mappings

描述全部的 URI 路径，以及它们和控制器的映射关系

启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/mappings返回部分信息如下：


{
  "/**/favicon.ico": {
    "bean": "faviconHandlerMapping"
  },
  "{[/hello]}": {
    "bean": "requestMappingHandlerMapping",
    "method": "public java.lang.String com.neo.controller.HelloController.index()"
  },
  "{[/error]}": {
    "bean": "requestMappingHandlerMapping",
    "method": "public org.springframework.http.ResponseEntity<java.util.Map<java.lang.String, java.lang.Object>> org.springframework.boot.autoconfigure.web.BasicErrorController.error(javax.servlet.http.HttpServletRequest)"
  }
}

threaddump

/threaddump 接口会生成当前线程活动的快照。这个功能非常好，方便我们在日常定位问题的时候查看线程的情况。主要展示了线程名、线程ID、线程的状态、是否等待锁资源等信息。

启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/threaddump返回部分信息如下：


[
  {
    "threadName": "http-nio-8088-exec-6",
    "threadId": 49,
    "blockedTime": -1,
    "blockedCount": 0,
    "waitedTime": -1,
    "waitedCount": 2,
    "lockName": "java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject@1630a501",
    "lockOwnerId": -1,
    "lockOwnerName": null,
    "inNative": false,
    "suspended": false,
    "threadState": "WAITING",
    "stackTrace": [
      {
        "methodName": "park",
        "fileName": "Unsafe.java",
        "lineNumber": -2,
        "className": "sun.misc.Unsafe",
        "nativeMethod": true
      },
      ...
      {
        "methodName": "run",
        "fileName": "TaskThread.java",
        "lineNumber": 61,
        "className": "org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable",
        "nativeMethod": false
      }
      ...
    ],
    "lockInfo": {
      "className": "java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject",
      "identityHashCode": 372286721
    }
  }
  ...
]

生产出现问题的时候，可以通过应用的线程快照来检测应用正在执行的任务。

loggers 端点

访问 http://localhost:8080/actuator/loggers 可以查看当前应用的日志级别等信息：

这里面本身并不特别，但是有一个功能却非常有用，比如我们生产环境日志级别一般都是 info，但是现在有一个 bug 通过 info 级别无法排查，那么我们就可以临时修改 log 级别。

比如上图中的 ROOT 节点是 info 级别，那么我们可以通过 postman 等工具来发一个 post 请求修改日志级别。

修改之后就会发现，日志由原来的 info 变成了 debug：

metrics 端点

metrics 是一个非常重要的监控端点，其监控内容覆盖了 JVM 内存、堆、类加载、处理器和 tomcat 容器等一些重要指标：

可以看到这里面包含了非常多的指标，任意访问一个指标就可以查看对应的指标信息：

自定义Endpoint

自定义配置来控制是否开启过滤


actuator:
  filter:
    switch: false

自定义监控端点常用注解

自定义一个监控端点主要有如下常用注解：

@Endpoint：定义一个监控端点，同时支持 HTTP 和 JMX 两种方式。
@WebEndpoint：定义一个监控端点，只支持 HTTP 方式。
@JmxEndpoint：定义一个监控端点，只支持 JMX 方式。

以上三个注解作用在类上，表示当前类是一个监控端点，另外还有一些注解会用在方法和参数上：

@ReadOperation：作用在方法上，可用来返回端点展示的信息（通过 Get 方法请求）。
@WriteOperation：作用在方法上，可用来修改端点展示的信息（通过 Post 方法请求）。
@DeleteOperation：作用在方法上，可用来删除对应端点信息（通过 Delete 方法请求）。
@Selector：作用在参数上，用来定位一个端点的具体指标路由。

一般情况下，是没必要自定义Endpoint的，但是也不排除特殊情况，我这里自定义一个Endpoint，用来往request里放一个user对象，这个user是用来做测试的，用于下面突破filter用的（下面再说），这里先说怎么增查这个user。

过程如下：

使用@Endpoint注解相应的类，作为Actuator的一个endpoint。注解要指定id，这个id作为访问路径，比如这里是/actuator/super；
@ReadOperation来注解查询接口，如果要根据路径做查询，要用@Selector注解方法参数；注意这地方是@Selector String arg0，这个arg0不能改变，改成其他的，开放出去的接口还是/{arg0}，这就导致你的方法无法正常获取参数值。
@WriteOperation 来注解修改接口，注意请求数据必须是json，而且参数不像controller中那么灵活，不能将实体作为参数，要把实体中相应的属性拿出来做参数。
这里在增加用户时，往request里放一个user对象。

SuperEndPoint :


package com.cff.springbootwork.actuator.endpoint;
 
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
 
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 
import org.springframework.boot.actuate.endpoint.annotation.Endpoint;
import org.springframework.boot.actuate.endpoint.annotation.ReadOperation;
import org.springframework.boot.actuate.endpoint.annotation.Selector;
import org.springframework.boot.actuate.endpoint.annotation.WriteOperation;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
 
@Endpoint(id = "super")
public class SuperEndPoint {
    private Map<String, SuperUser> users = new ConcurrentHashMap<>();
 
    @ReadOperation
    public Set<String> users() {
        return users.keySet();
    }
 
    @ReadOperation
    public SuperUser usersIdentify(@Selector String arg0) {
        return users.get(arg0);
    }
 
    @WriteOperation
    public Set<String> set(String userName, String passwd) {
        HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes())
                .getRequest();
        if (request != null) {
            SuperUser superUser = new SuperUser();
            superUser.setUserName(userName);
            superUser.setPasswd(passwd);
            request.getSession().setAttribute("superUser", superUser);
 
            users.put(superUser.getUserName(), superUser);
        }
 
        return users.keySet();
    }
 
    public static class SuperUser {
        private String userName;
        private String passwd;
 
        public String getUserName() {
            return userName;
        }
 
        public void setUserName(String userName) {
            this.userName = userName;
        }
 
        public String getPasswd() {
            return passwd;
        }
 
        public void setPasswd(String passwd) {
            this.passwd = passwd;
        }
    }
}

还要将Endpoint注册为bean

MvcEndPointConfig:


package com.cff.springbootwork.actuator;
 
import org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.endpoint.condition.ConditionalOnEnabledEndpoint;
import org.springframework.boot.web.servlet.ServletComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
 
import com.cff.springbootwork.actuator.endpoint.SuperEndPoint;
 
@Configuration
@ServletComponentScan 
public class MvcEndPointConfig {
 
    @Bean
    @ConditionalOnEnabledEndpoint
    public SuperEndPoint superEndPoint() {
        return new SuperEndPoint();
    }
}

使用Filter对访问actuator做限制

上面已经说了，actuator的接口要做保护，我这里就用filter对接口做最简单的保护。

对/actuator/*下所有路径做过滤,并用actuator.filter.switch属性对filter做开关；
如果时/actuator/super路径的post操作，放行它，它将会往request中放一个对象；
其他/actuator/*下路径要判断request中有没有user对象，没有就返回错误提示。

ActuatorPermissionFilter ：


package com.cff.springbootwork.actuator.filter;
 
import java.io.IOException;
 
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.MediaType;
 
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
 
@WebFilter(urlPatterns = "/actuator/*", filterName = "actuatorPermissionFilter")
@Order(1) // 指定过滤器的执行顺序,值越大越靠后执行
public class ActuatorPermissionFilter implements Filter {
    private String excludePath = "actuator/super";
    @Value("${actuator.filter.switch}")
    Boolean actuatorSwitch;
 
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) {
 
    }
 
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
        HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;
        if (actuatorSwitch && !(request.getRequestURI().endsWith(excludePath)
                && request.getMethod().equals(HttpMethod.POST.toString()))) {
            Object user = request.getSession().getAttribute("superUser");
            if (user == null) {
                // 未登录,返回数据
                ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
                response.setStatus(HttpStatus.OK.value());
                response.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE);
                mapper.writeValue(response.getWriter(), "您没有权限访问该接口，请使用自定义的登录接口设置superUser后使用！");
                return;
            }
        }
        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
 
    }
 
    @Override
    public void destroy() {
    }
 
}

Spring Boot Monitor做监控页面

额外引入依赖


<dependency>
    <groupId>cn.pomit</groupId>
    <artifactId>spring-boot-monitor</artifactId>
    <version>0.0.1</version>
</dependency>

Spring Boot Monitor是一个对Spring boot admin监控工具做修改并适配单机的监控工具，完美继承了Spring boot admin的风格，直接使用actuator的指标进行显示。

Spring Boot Monitor官网：https://www.pomit.cn/SpringBootMonitor

前面maven依赖中，已经说明依赖spring-boot-monitor，这时，无需其他配置.

访问http://127.0.0.1:8080/monitor，自动跳转到Spring Boot Monitor的监控页面。

Spring Boot Monitor的监控页面和Spring boot admin的一模一样，前端的功能也一模一样。

可以对Spring boot的各项指标一目了然，还可以进行简单的操作。

当然，如果Spring boot actuator的指标被限制了，它也拿不到相应的指标了，因为它是直接请求actuator接口的。

来源：blog.csdn.net/yunfeather/

article/details/122581536

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