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SpringBoot 监控神器——Actuator 保姆级教程

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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。

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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：

  1. 设置状态码顺序：setStatusOrder(Status.DOWN, Status.OUT_OF_SERVICE, Status.UP, Status.UNKNOWN);。
  2. 过滤掉不能识别的状态码。
  3. 如果无任何状态码，整个 Spring Boot 应用的状态是 UNKNOWN。
  4. 将所有收集到的状态码按照 1 中的顺序排序。
  5. 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：

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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：

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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：

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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：

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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。

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修改之后就会发现，日志由原来的 info 变成了 debug：

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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：

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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：

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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。

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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。

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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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文章由极客之音整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/146894.html

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