使用SpringBoot Actuator监控应用

使用SpringBootActuator监控应用

微服务的特点决定了功能模块的部署是分布式的，大部分功能模块都是运行在不同的机器上，彼此通过服务调用进

行交互，前后台的业务流会经过很多个微服务的处理和传递，出现了异常如何快速定位是哪个环节出现了问题？

在这种框架下，微服务的监控显得尤为重要。本文主要结合 Spring Boot Actuator，跟大家一起分享微服务

Spring Boot Actuator 的常见用法，方便我们在日常中对我们的微服务进行监控治理。

1、Actuator 监控

Spring Boot 使用"习惯优于配置的理念"，采用包扫描和自动化配置的机制来加载依赖 Jar 中的 Spring bean，不

需要任何 Xml 配置，就可以实现 Spring 的所有配置。虽然这样做能让我们的代码变得非常简洁，但是整个应用的

实例创建和依赖关系等信息都被离散到了各个配置类的注解上，这使得我们分析整个应用中资源和实例的各种关系

变得非常的困难。

Actuator 是 Spring Boot 提供的对应用系统的自省和监控的集成功能，可以查看应用配置的详细信息，例如自动

化配置信息、创建的 Spring beans 以及一些环境属性等。

为了保证 actuator 暴露的监控接口的安全性，需要添加安全控制的依赖spring-boot-start-security依赖，访

问应用监控端点时，都需要输入验证信息。Security 依赖，可以选择不加，不进行安全管理，但不建议这么做。

2、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。

HTTP 方法	路径	描述
GET	`/auditevents`	显示应用暴露的审计事件 (比如认证进入、订单失败)
GET	`/beans`	描述应用程序上下文里全部的 Bean，以及它们的关系
GET	`/conditions`	就是 1.0 的 /autoconfig ，提供一份自动配置生效的条件情况，记录哪些自动配置条件通过了，哪些没通过
GET	`/configprops`	描述配置属性(包含默认值)如何注入Bean
GET	`/env`	获取全部环境属性
GET	`/env/{name}`	根据名称获取特定的环境属性值
GET	`/flyway`	提供一份 Flyway 数据库迁移信息
GET	`/liquidbase`	显示Liquibase 数据库迁移的纤细信息
GET	`/health`	报告应用程序的健康指标，这些值由 HealthIndicator 的实现类提供
GET	`/heapdump`	dump 一份应用的 JVM 堆信息
GET	`/httptrace`	显示HTTP足迹，最近100个HTTP request/repsponse
GET	`/info`	获取应用程序的定制信息，这些信息由info打头的属性提供
GET	`/logfile`	返回log file中的内容(如果 logging.file 或者 logging.path 被设置)
GET	`/loggers`	显示和修改配置的loggers
GET	`/metrics`	报告各种应用程序度量信息，比如内存用量和HTTP请求计数
GET	`/metrics/{name}`	报告指定名称的应用程序度量值
GET	`/scheduledtasks`	展示应用中的定时任务信息
GET	`/sessions`	如果我们使用了 Spring Session 展示应用中的 HTTP sessions 信息
POST	`/shutdown`	关闭应用程序，要求endpoints.shutdown.enabled设置为true
GET	`/mappings`	描述全部的 URI路径，以及它们和控制器(包含Actuator端点)的映射关系
GET	`/threaddump`	获取线程活动的快照

3、快速上手

3.1 pom依赖

xml 复制代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.2.6.RELEASE</version>
        <relativePath/>
    </parent>

    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>spring-boot-actuator</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>spring-boot-actuator</name>
    <description>spring-boot-actuator</description>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>

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

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

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

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>

    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <fork>true</fork>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

3.2 配置文件

properties 复制代码

info.app.name=spring-boot-actuator
info.app.version=1.0.0
info.app.test=test

management.endpoints.web.exposure.include=*
management.endpoint.health.show-details=always

# management.endpoints.web.base-path=/manage

management.endpoint.shutdown.enabled=true

management.endpoints.web.base-path=/manage 代表启用单独的url地址来监控 Spring Boot 应用，为

了安全一般都启用独立的端口来访问后端的监控信息。
management.endpoint.shutdown.enabled=true 启用接口关闭 Spring Boot

3.3 控制器

java 复制代码

package com.example.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {
	
    @RequestMapping("/hello")
    public String index() {
        return "Hello World";
    }
}

3.4 启动类

java 复制代码

package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class Application {

	public static void main(String[] args) {

		SpringApplication.run(Application.class, args);
	}

}

配置完成之后，启动项目就可以继续验证各个监控功能了。

4、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

properties 复制代码

management.endpoints.web.exposure.include=*

也可以选择打开部分

properties 复制代码

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。

properties 复制代码

management.endpoints.web.base-path=/manage

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。

4.1 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。

json 复制代码

{
	"status": "UP",
	"details": {
		"diskSpace": {
			"status": "UP",
			"details": {
				"total": 22175952896,
				"free": 2316570624,
				"threshold": 10485760
			}
		}
	}
}

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 Actuator 有几个预定义的健康指标比如

DataSourceHealthIndicator, DiskSpaceHealthIndicator, MongoHealthIndicator,

RedisHealthIndicator等，它使用这些健康指标作为健康检查的一部分。

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：

properties 复制代码

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。

4.2 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：

properties 复制代码

info.app.name=spring-boot-actuator
info.app.version= 1.0.0
info.app.test= test

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

json 复制代码

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

4.3 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：

json 复制代码

[
  {
    "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": [
          
        ]
      }
  }
]

4.4 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：

json 复制代码

{
    "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"
                }
            ]
        }
    }
}

4.5 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：

4.6 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：

properties 复制代码

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。

json 复制代码

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。

4.7 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：

json 复制代码

{
  "/**/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)"
  }
}

4.8 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：

json 复制代码

[
  {
    "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。