Spring Boot - 通过ServletRequestHandledEvent事件实现接口请求的性能监控

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概述

在Spring框架中，监控接口请求的性能可以通过ServletRequestHandledEvent事件实现。这种方法简单有效，能够帮助开发者实时跟踪和分析请求的性能。

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1. ServletRequestHandledEvent事件

ServletRequestHandledEvent是Spring中的一个事件类，它在请求处理完成后发布，包含了请求的详细信息，如客户端地址、请求URL、请求方法和处理时间。使用这个事件可以轻松地监控和记录每个请求的性能数据。

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2. 实现步骤

下面是如何通过TimeCountListener实现接口请求性能监控的步骤：

1. 创建监听器类

   实现ApplicationListener<ServletRequestHandledEvent>接口并覆盖onApplicationEvent方法：

   @Component
   public class TimeCountListener implements ApplicationListener<ServletRequestHandledEvent> {
   
     @Override
     public void onApplicationEvent(ServletRequestHandledEvent event) {
       Throwable failureCause = event.getFailureCause();
       if (failureCause != null) {
         System.err.printf("错误原因: %s%n", failureCause.getMessage());
       }
       System.err.println("========================================");
       System.err.printf("请求客户端地址：%s\n请求URL: %s\n请求Method: %s\n请求耗时: %d毫秒%n", 
           event.getClientAddress(),
           event.getRequestUrl(), 
           event.getMethod(), 
           event.getProcessingTimeMillis());
       System.err.println("========================================");
     }
   }
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2. 注册监听器

   使用@Component注解标记TimeCountListener，Spring会自动将其注册为应用程序的事件监听器。

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3. 优缺点分析

优点：

• 简单易用：无需对业务代码进行侵入式修改，只需创建监听器类。
• 准确性高：Spring会在请求处理完成后发布事件，记录的时间较为准确。
• 低侵入性：与业务逻辑代码解耦，易于维护和扩展。

缺点：

• 性能开销：尽管开销较小，但记录和处理事件仍然会增加系统的负担。
• 事件丢失：在高并发或系统异常情况下，事件可能会丢失或记录不全。

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4. 测试与验证

要测试TimeCountListener的有效性，可以创建一个测试接口，并在其上执行不同的请求。以下是一个简单的测试示例：

 package com.artisan.controller;

import com.artisan.domain.Artisan;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @description: TODO
 * @date 2021/1/9 22:39
 * @mark: show me the code , change the world
 */


@RestController
public class ArtisanController {


    @RequestMapping("/hi")
    public String test() {
        return "小工匠 每日一博";
    }

    @RequestMapping("/hi2")
    public Object test2() {
        Artisan artisan = new Artisan();
        artisan.setName("小工匠");
        artisan.setAge(18);
        artisan.setHobbies(Arrays.asList("code", "sleep", "study"));
        return artisan;
    }


    /**
     * 处理GET请求，返回自定义的响应
     * 该方法通过@RequestParam接收id和kw作为查询参数，然后构建一个自定义的响应返回给调用者
     * 主要用于演示如何在Spring MVC中返回自定义的响应体和响应头
     *
     * @param id 需要查询的ID
     * @return 自定义的响应对象，包含响应体、响应头和HTTP状态码
     */
    @GetMapping("/hi3")
    public Object index(Long id) {
        // 创建HttpHeaders对象，用于自定义响应头
        HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
        // 向响应头中添加自定义的版本信息
        headers.add("x-version", "v1");
        // 创建响应对象，设置响应体、响应头和HTTP状态码
        ResponseEntity<Object> response = new ResponseEntity<>(
                // 构建响应体内容，格式化输出id和kw
                String.format("id = %d", id),
                headers,
                HttpStatus.valueOf(200)
        );
        // 返回自定义的响应对象
        return response;
    }

}
    
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访问 http://localhost:7777/hi3?id=1

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小结

使用Spring的ServletRequestHandledEvent进行接口请求性能监控是一种简单且有效的方法。通过创建一个监听器，可以轻松地获取请求的详细性能信息，而无需对现有代码进行重大修改。然而，这种方法也有其局限性，如轻微的性能开销和潜在的事件丢失问题。

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其他方案

1. 自定义拦截器

概述：自定义拦截器可以用来在请求处理的不同阶段（如请求前、请求后、请求完成后）添加额外的逻辑。

实现步骤：

• 实现HandlerInterceptor接口，覆盖其中的方法，如preHandle、postHandle、和afterCompletion。
• 在这些方法中记录请求开始时间、结束时间，计算处理时间。
• 将拦截器注册到Spring MVC配置中。

示例代码：

public class PerformanceInterceptor implements HandlerInterceptor {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(PerformanceInterceptor.class);

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {
        request.setAttribute("startTime", System.currentTimeMillis());
        return true;
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {
        long startTime = (Long) request.getAttribute("startTime");
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        long executeTime = endTime - startTime;
        logger.info("请求URL: {}，耗时: {} ms", request.getRequestURI(), executeTime);
    }
}
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优点：能够灵活控制每个请求的处理过程，精确测量请求耗时。

2. 性能监控平台

概述：使用专用的性能监控平台可以提供丰富的可视化和分析功能，帮助识别性能瓶颈。

常用工具：

• Prometheus和Grafana：Prometheus用于数据收集和监控，Grafana用于数据可视化和告警设置。
• New Relic：提供全面的应用性能监控，支持多种编程语言和框架。
• AppDynamics：实时监控应用性能，帮助快速定位问题。

集成步骤：

• 在应用中集成相应的监控客户端库。
• 配置监控指标和数据收集策略。
• 在监控平台上设置仪表板，实时观察应用性能数据。

优点：提供全面的性能数据分析和可视化，支持告警和历史数据回溯。

3. 使用Spring Boot Actuator

概述：Spring Boot Actuator提供了一组生产级的监控功能，包括指标、健康检查、审计等。

集成步骤：

• 在Spring Boot项目中引入spring-boot-starter-actuator依赖。
• 配置application.properties启用所需的监控端点。
• 使用内置的HTTP端点或JMX监控应用的健康状况和性能指标。

示例配置：

management.endpoints.web.exposure.include=*
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优点：集成简单，提供丰富的监控端点，适合Spring Boot应用。

4. APM工具

概述：应用性能管理（APM）工具可以帮助全面监控和分析应用性能，识别瓶颈并优化性能。

常用工具：

• Elastic APM：与Elastic Stack整合，提供应用性能监控和日志管理。
• Datadog：支持云原生应用监控，提供全面的性能数据。
• Skywalking：支持云原生应用监控，提供全面的性能数据。

优点：提供详细的性能分析报告和可视化，易于识别和解决性能问题。