太香了！我连夜给项目加上了这套 Java 监控系统

大家好，我是程序员鱼皮。之前已经带大家完成了 AI 零代码应用生成平台的核心功能，能够一句话生成复杂网站，并支持实时浏览和可视化修改。

但是作为一个对标大厂的项目，光实现功能怎么足够呢？

我们还要为项目添加全面的 可观测性 能力，让系统运行状态变得透明可见，为用户提供可靠稳定的服务。

说直白一点，这也是玩具项目和企业级项目的重要区别。我相信很多朋友的项目应该是做完了就扔那了，压根儿没想到要去监控它的运行状态吧。

下面就来带大家学习可观测性相关的技术，依然是保姆级教程：

可观测性介绍
ARMS 系统监控
Prometheus + Grafana 业务监控

⭐️ 推荐观看视频版：bilibili.com/video/BV1QP...

本项目代码开源：github.com/liyupi/yu-a...

编程导航的朋友们可以看到完整的项目教程：

一、可观测性介绍

可观测性（Observability）指通过系统的外部输出推断其内部状态的能力。在软件开发中，可观测性是指通过日志、指标和追踪等数据，全面了解系统的运行状况，以便及时发现和解决问题。

你可以简单将其理解为 "监控"，但它又比监控的概念更广更深。

怎么实现？

要构建完善的可观测性体系，我们需要解决几个核心问题：

1）统计什么？

需要根据业务特点确定关键指标，既要覆盖 系统层面 的通用指标，也要包含 业务特有 的监控维度。

2）如何收集？

数据收集是可观测性的基础，可以通过代码埋点、探针技术、日志分析等多种方式实现。

3）如何存储？

监控数据通常量大且连续，需要选择合适的存储方案，比如时序数据库或专门的监控系统。

4）如何展示？

最终需要通过直观的图表和仪表板将数据呈现给用户，一般会实时监控（页面自动刷新）。

接下来，在本项目中，我会带大家实战下面 2 种主流的可观测性实现方式：

1）利用 ARMS 平台进行系统指标监控：这是一种开箱即用的方案，通过集成阿里云 ARMS 等监控平台，可以快速获得系统层面的全面监控能力。

2）利用 Prometheus + Grafana 自定义业务指标监控：这是目前最主流的开源监控方案，提供了强大的自定义能力和丰富的生态支持。

二、ARMS 系统监控

什么是 ARMS？

ARMS 是阿里云提供的应用实时监控服务，采用了探针技术，能够在不修改应用代码的情况下，自动收集和分析应用性能数据，快速构建实时的监控能力。

还记得我们刚刚讲的 "怎么实现可观测性" 的 4 个核心问题么？ARMS 给出了这样的答案：

1）统计什么？

ARMS 能够监控 Java 应用性能（CPU、内存、线程、GC 等）、应用调用链追踪、异常分析诊断、请求数、错误数、平均耗时、连接池/线程池监控等全方位指标。

2）如何收集？

通过 Java Agent 技术，在 JVM 启动时加载监控代理，实现无侵入式的数据收集。

3）如何存储？

数据存储在阿里云的分布式存储系统中，用户无需关心存储细节。

4）如何展示？

ARMS 提供了丰富的 Web 控制台，支持多维度的数据分析和可视化展示。

接入 ARMS

在使用任何云产品之前，我们都需要先了解其计费规则，保护好自己的 money。

好在 ARMS 提供的免费资源，一般足够个人测试使用：

下面我们来接入 ARMS，首先访问 ARMS 控制台，第一次使用需要开通服务。

进入接入中心，选择 Java 应用监控：

选择手动安装 Agent：

按照指引下载 Agent 包：

下载完成后解压到合适的位置。

复制启动命令，注意替换目录路径和应用名称。你也可以选择开启应用安全功能，它能够提供应用层面的安全监控能力，帮你抵御一些漏洞攻击。

在 IDE 中编辑项目的启动配置，将复制的命令参数添加到 VM options 中：

ini 复制代码

-javaagent:/Users/yupi/Tools/AliyunJavaAgent/aliyun-java-agent.jar
-Darms.licenseKey=xxx
-Darms.appName=yu-ai-code-mother

接下来启动项目。启动会比平时慢一些，这是正常的，因为引入 Agent 会拖慢启动速度。

看到下图信息就表示启动成功了，默认数据会上报到杭州区域：

最后，回到 ARMS 控制台的应用列表页面，就能看到刚刚接入的应用了：

指标监控

下面我们来看看 ARMS 都提供了哪些指标的监控，有个印象就好。

应用概览

点击进入应用详情页，首先看到的是应用概览 Tab。建议切换到新版视图，豁然开朗。

在这个页面可以看到应用的核心性能指标，包括请求数、响应时间、错误数等关键数据。

应用拓扑

应用拓扑页面展示了项目的依赖关系图，可以清晰地看到应用和各种中间件的连接情况：

这个视图对于理解系统架构和排查依赖问题有用。

提供服务

提供服务页面能够统一展示所有接口的调用情况，包括请求量、错误数、平均耗时等核心指标：

点击具体接口还可以深入分析该接口的详细数据（这就是所谓的 "下钻分析"）：

ARMS 还提供了 SQL 调用分析功能，能够监控数据库操作的性能：

以及 NoSQL（如 Redis）的调用分析：

还提供了异常分析功能，可以帮助快速定位和解决应用中的异常问题：

调用链分析

调用链分析是 ARMS 的核心功能之一，可以深度分析单次请求的完整调用路径，快速定位瓶颈点：

点击具体的调用记录，在 Trace 详情页面可以看到请求经过的每个环节和对应的耗时，右侧还能显示当时的 JVM 状态：

在全链路聚合页面可以清晰地看到树形的调用结构：

点击分析后，会根据特定的 serviceName 和 span 进行过滤分析：

其中，错误 / 慢 Trace 分析功能特别实用，能够一秒定位到性能瓶颈：

依赖服务

依赖服务页面专门监控应用对外部服务的调用情况，比如数据库、缓存等：

可以深入到具体依赖的详情页面，比如数据库详情：

这里能够看到执行的具体 SQL 语句和慢 SQL，一目了然！

还能分析哪些请求对数据库的消耗最大：

实例监控

实例监控页面展示服务器本身的运行状态：

可以深入查看某个实例的详细信息：

JVM 监控提供了堆内存、垃圾回收等关键指标：

线程池监控帮助了解线程的使用情况：

甚至还有连接池监控，比如数据库连接池：

机器负载监控显示了系统层面的资源使用情况，比如 CPU、内存利用率，如果发现利用率较高，可能要考虑升配；较低则表示可能存在浪费。

场景化分析

ARMS 还提供了 5 大场景化分析功能：

异常分析
日志分析
数据库分析
调用链分布
上下游分析

我感觉异常分析比较实用，能够按照异常名称进行分类展示，可以快速查看某类异常的出现情况，以及查看异常堆栈信息，从而快速定位错误：

事件分析

事件分析页面用于管理各种告警事件：

应用配置

在应用配置页面可以设置数据采样率、自定义探针收集的指标：

还可以开启一些高级功能，比如 Arthas 监控、持续性能剖析等：

💡 不过需要注意的是，收集的数据越多，费用也会相应增加，请按需开启。测试完成后记得关闭不必要的监控功能，避免产生不必要的费用。

告警能力

监控和告警天生一对，通常是配套使用的，告警机制能够在问题发生时及时通知相关人员。

创建告警规则的流程很简单：

ARMS 支持阈值检测和区间检测两种模式。以监控慢 SQL 次数为例：

可以配置告警通知方式、时间段、重复策略等：

创建完成后，可以在告警规则列表中看到，并且支持测试功能：

还有一些常见的告警配置，比如应用响应时间超过阈值、错误率超过阈值、数据库连接数过高、JVM 内存使用率过高等。

💡 不过要注意合理配置告警，而且要配置分级告警，否则可能就会出现大家对告警已经麻了，有告警也不处理的情况。

扩展知识 - 怎么自己实现监控平台？

可能有同学好奇，为什么 ARMS 只是在启动命令中加了几个参数，就能实现这么全面的监控功能？而且能够支持那么灵活的筛选？这背后的技术原理是什么？

探针技术

首先，数据是通过探针技术 Java Agent 收集的。Java Agent 是 JVM 提供的机制，允许在 Java 应用启动时或运行时动态修改字节码，从而实现无侵入式的监控。

利用探针进行监控的原理如下：

字节码增强：Java Agent 通过 Java Instrumentation API 在类加载时拦截字节码，动态插入监控代码。
方法织入：在关键方法（如 HTTP 请求处理、数据库调用等）的入口和出口处织入监控逻辑，记录执行时间、参数、返回值等信息。
数据收集：织入的监控代码会收集各种性能数据，并通过网络传输到监控平台。
链路追踪：通过在请求上下文中传递唯一标识，将分布式调用链串联起来，形成完整的 Trace。

这种方式的优势在于完全不需要修改业务代码，只需要在 JVM 启动时指定 Agent，就能获得全面的监控能力。

数据的维度划分

监控平台之所以能提供如此灵活的筛选和分析能力，关键在于合理的数据维度设计。

以一个 HTTP 请求为例，监控系统会记录 最细粒度 的维度信息：

维度	示例值	说明
时间戳	2025-08-14 19:30:10	请求发生的精确时间
应用名	yu-ai-code-mother	应用标识
接口路径	/api/app/generate	具体的接口
HTTP 方法	POST	请求方法
响应状态码	200	请求结果
响应时间	150ms	接口耗时
客户端 IP	127.0.0.1	请求来源
用户 ID	12345	业务维度

基于这些最细粒度的数据，监控平台就可以进行各种维度的聚合分析，比如：

按时间聚合：统计每分钟/小时/天的请求量
按接口聚合：分析各接口的性能表现
按状态码聚合：计算成功率和错误率
按用户聚合：分析用户行为模式

三、Prometheus + Grafana 业务监控

前面我们通过 ARMS 实现了系统级的监控，这种方式简单高效，适合快速获得全面的监控能力。但 ARMS 主要关注通用的系统指标，如果我们想监控业务特有的指标，比如大模型的 Token 使用量、用户的活跃度等，就需要自定义的监控方案。

回到最初的几个核心问题，都需要我们自己来考虑了：

统计什么？监控 AI 模型调用相关的业务指标
如何收集？通过在代码中埋点的方式主动收集数据。
如何存储？使用 Prometheus 时序数据库存储指标数据。
如何展示？通过 Grafana 构建可视化监控仪表板。

下面我们进入方案设计阶段，依次对这几个问题进行展开。

监控指标设计

首先我们需要明确要监控哪些维度和业务指标。根据 LangChain4j 可观测性文档，我们可以获取到以下数据：

维度

用户 ID
应用 ID
模型名称
最大输出 Token 数（maxOutputTokens）
AI 回复消息内容
模型生成停止的原因（Finish Reason）
调用状态（成功或失败）
请求时间
调用失败时的错误信息

指标

输入 Token 数量
输出 Token 数量
总消耗 Token 数量
响应时长

分析能力

有了上面这些数据，我们能够进行很多分析：

模型调用分析：统计不同时间窗口（分钟/小时/天）内各模型、用户、应用的调用次数趋势
模型性能分析：分析各模型的平均响应时间，以及响应时间分布的 P50/P90/P95/P99 百分位数
Token 消耗分析：监控不同时间窗口（分钟/小时/天）内输入 Token、输出 Token、总 Token 的消耗
热门应用排行：按调用次数对应用进行排序，识别调用 AI 最频繁的应用
用户活跃排行：按调用次数对用户进行排序，识别调用 AI 最频繁的用户
应用 Token 消耗排行：按 Token 消耗量对应用进行排序，识别消耗最高的应用
用户 Token 消耗排行：按 Token 消耗量用户进行排序，识别消耗最高的用户
错误分析：统计各模型的失败次数，以及不同错误类型的分布占比

数据收集方式

在业务监控中，数据收集需要开发者手动埋点，因为只有业务开发者才知道要收集什么信息、从哪里收集、什么时候收集。

跟业界主流的可观测性实现方案一样，我们的策略是在业务层收集 最原始、最细粒度 的数据，这样在查询层就能进行灵活的聚合分析。

怎么获取原始数据呢？

LangChain4j 提供了可观测性支持，通过定义 Listener 来获取大模型的调用信息。

数据存储方案 - Prometheus

即使没有学过 Prometheus，也应该知道可以通过数据库存储的方式实现监控统计。

比如将监控数据存储到 MySQL 等关系型数据库中（或者 Elasticsearch），之后从数据库中读取。适合需要持久化保存详细数据的场景，而且比较灵活，可以自己写 SQL 实现复杂的查询和关联分析。

但缺点是收集监控数据可能会比较频繁，需要频繁写入数据库，容易对应用性能产生影响。

因此，专业的事情交给专业的中间件来做吧！

什么是 Prometheus？

Prometheus 是一个开源的监控系统，专门为时序数据的收集、存储和查询而设计。

Prometheus 的核心理念是将所有监控数据以 时间序列 的形式存储。根据它的数据模型，每个时间序列都由指标名称和一组标签唯一标识。比如 http_requests_total{method="POST", handler="/api/yupi"} 就表示一个记录 POST 请求接口总数的时间序列。

这样一来，Prometheus 能够高效地处理监控场景中的时间范围查询，比如过去一小时内各个接口的平均响应时间、CPU 使用率超过 80% 的服务器列表等。

核心组件架构

Prometheus 包含几个关键组件，职责明确：

1）Prometheus Server：整个系统的核心，负责数据收集、存储和查询。它定期从配置的目标拉取指标数据，将数据存储在本地的时序数据库中，并提供 PromQL 查询语言来支持复杂的数据分析。

2）Exporter：翻译器，将第三方系统（如数据库、操作系统、消息队列等）的指标转换为 Prometheus 格式。比如 Node Exporter 可以收集 Linux 系统的 CPU、内存、磁盘等指标，MySQL Exporter 可以收集数据库的性能指标。

3）Alertmanager：处理告警规则和通知分发。当指标触发预设的告警条件时，它负责将告警信息发送给相应的人员或系统，支持邮件等多种通知方式。

4）客户端库：提供各种编程语言的 SDK，方便开发者在应用代码中埋点收集自定义指标。这些库封装了指标类型的创建和管理，让开发者能够专注于业务逻辑。

数据收集原理

Prometheus 采用 拉取模式 来收集指标数据，而不是由项目主动推送数据，这是它的核心特征。

它会定期向配置的目标发起 HTTP 请求，从 /metrics 端点获取指标数据。

拉模式的好处是：

简单可靠：基于标准 HTTP 协议，无需复杂的消息队列或特殊的网络配置
监控目标的发现和管理更加灵活：Prometheus 可以通过服务发现机制自动发现新的监控目标。而且将监控的控制权交给 Prometheus，可以避免目标服务的监控数据推送失败影响业务逻辑。

我们可以通过 Jobs 和 Instances 配置需要拉取的数据任务和服务实例，当 Prometheus 抓取目标时，会自动为每个时间序列添加 job 和 instance 标签来标识数据来源。同时还会生成一些元指标，比如 up 指标表示目标是否可达，scrape_duration_seconds 记录抓取耗时，这些信息对于监控系统自身的健康检查非常有用。

指标类型

如果想在项目中自定义指标收集，需要先了解 Prometheus 的 4 种核心指标类型，每种类型都针对不同的监控场景进行了优化。

1）Counter：累积计数器，只能增加或重置为零，适合统计请求总数、错误次数等单调递增的指标。在我们的 AI 监控场景中，ai_model_requests_total 大模型请求总数就是一个典型的 Counter 指标。

2）Gauge：仪表盘类型，数值可以任意上下波动，适合记录当前状态值，比如内存使用量、当前在线用户数、队列长度等。

3）Histogram：直方图类型，用于观察数据分布情况，比如请求响应时间的分布。它会自动生成多个时间序列，包括各个桶的计数、总和以及总数，可以用来计算百分位数等统计指标。

4）Summary：和 Histogram 类似，但它在客户端预先计算百分位数，适合需要精确百分位数计算但对网络传输有要求的场景。

通过合理选择指标类型，我们可以用最小的存储开销获得最大的监控价值。

存储机制

提到拉模式，可能会有朋友误以为 Prometheus 不存储数据，实际上它拥有自己的高性能时间序列数据库 TSDB，单节点就能处理数百万个时间序列，满足大部分企业的监控需求。

新写入的数据首先存储在内存中，达到时间阈值（每 2 小时一个数据块）后批量写入磁盘，这种设计在保证查询性能的同时也提供了良好的写入吞吐量。预写日志 WAL 机制确保了数据的可靠性，即使系统崩溃也不会丢失数据。

什么是 Grafana？

Grafana 是一个开源的数据可视化平台，专门用于创建监控看板。它可以连接多种数据源（包括 Prometheus、MySQL、PostgreSQL、Elasticsearch 等），并提供丰富的图表类型和可视化选项。

虽然 Grafana 是一个功能非常丰富的企业级产品，拥有告警管理、用户权限控制、插件生态、云服务集成等高级特性，但对于我们目前的需求来说，将它当作一个看板工具来使用，知道怎么创建看板和接入数据进行展示就足够了。

环境准备

接下来我们先开始搭建 Prometheus + Grafana 监控环境。

为了照顾不便安装 Docker 或不熟悉 Docker 的同学，我这里使用普通的安装方式，会 Docker 的同学用 Docker 启动更方便。

Prometheus 安装

1）访问 Prometheus 下载页面，选择对应的操作系统和架构。

2）下载并解压到不包含中文路径的目录。

3）查看默认配置文件 prometheus.yml，关键配置如下：

makefile 复制代码

# 抓取配置
scrape_configs:
 # Prometheus 自身监控
- job_name: "prometheus"
  static_configs:
    - targets: ["localhost:9090"]
      labels:
        app: "prometheus"

默认配置会监控 Prometheus 自己，这样我们可以先测试环境是否正常。

4）启动 Prometheus：

ini 复制代码

./prometheus --config.file=prometheus.yml

启动成功后会在 9090 端口提供服务。

5）访问 http://localhost:9090 进入管理界面，建议开启本地时间（不然时间可能少 8 个小时）：

访问 http://localhost:9090/metrics 可以看到 Prometheus 自身暴露的指标数据：

这就是 Prometheus 期望的指标数据格式，每个应用都需要在 /metrics 端点暴露类似的数据。

6）在 Prometheus 查询界面可以输入 PromQL 表达式查看指标：

复制代码

prometheus_target_interval_length_seconds

这个指标记录了 Prometheus 抓取目标之间的实际时间间隔，比如你配置每 15 秒抓取一次，但实际可能是 14.8 秒或 15.2 秒，这个指标就记录这些实际值。

7）在 Graph 页签可以查看可视化图表，比如计算过去 1 分钟内 Prometheus 每秒平均创建的内存数据块数：

scss 复制代码

rate(prometheus_tsdb_head_chunks_created_total[1m])

如图：

Grafana 安装

1）访问 Grafana 下载页面，根据操作系统选择对应的安装包。

2）按照对应系统的安装文档进行安装。比如 Windows 系统直接执行 grafana-server.exe，Mac 系统执行下列命令：

bash 复制代码

./bin/grafana server

3）访问 http://localhost:3000 查看看板，默认登录账号密码都是 admin：

Grafana 整合 Prometheus

Grafana 与 Prometheus 打配合的工作原理很简单：Grafana 通过 HTTP API 从 Prometheus 查询数据，然后以图表形式展示。用户可以编写 PromQL 表达式来实现灵活的数据分析。

下面我们先来跑通一下整合流程。

1）参考官方文档，登录 Grafana 后，需要先添加 Prometheus 作为数据源：

配置 Prometheus 服务器地址，然后测试连接：

2）快速导入现成的仪表板模板：

3）进入看板页面，查看导入的看板：

4）查看看板详情，一个仪表板可以包含多个 Panel（图表面板）：

每个 Panel 都可以查看具体的数据、状态和查询语句：

开发实现

环境准备就绪后，接下来在我们的 AI 零代码应用生成平台中实现业务监控功能。

1、引入依赖

在 pom.xml 中添加必要的依赖：

xml 复制代码

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>io.micrometer</groupId>
   <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
</dependency>

建议大家理解每个依赖的作用：

1）spring-boot-starter-actuator：Actuator 提供生产就绪的监控基础设施，暴露各种管理和监控端点。它是应用与外部监控系统交互的窗口，但本身不负责指标数据的收集。

2）micrometer-core：Micrometer 是真正的指标收集引擎，负责收集 JVM、HTTP、数据库等各种指标数据。它提供统一的 API 让开发者可以创建自定义指标（类似于一个门面），是整个监控体系的数据生产者。

3）micrometer-registry-prometheus：Prometheus Registry 专门负责将 Micrometer 收集的指标数据转换为 Prometheus 格式。它创建 /actuator/prometheus 端点，让 Prometheus 服务器可以直接拉取标准格式的监控数据。

Prometheus 可以定期访问 /actuator/prometheus 端点拉取指标数据，实现对 Spring Boot 应用的持续监控和告警。

2、编写配置

在 application.yml 中添加 Actuator 配置，暴露监控端点：

yaml 复制代码

management:
endpoints:
  web:
    exposure:
      include: health,info,prometheus
endpoint:
  health:
    show-details: always

重启项目后，可以访问端点验证配置。比如 Prometheus 指标端点：http://localhost:8123/api/actuator/prometheus，可以看到 Spring Boot 默认提供的各种系统指标。

3、监控上下文

由于需要在监听器中获取业务维度信息（比如 appId、userId），我们可以通过 ThreadLocal 来传递这些参数。

1）在 monitor 包下定义上下文类 MonitorContext：

less 复制代码

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class MonitorContext implements Serializable {

   private String userId;

   private String appId;

   @Serial
   private static final long serialVersionUID = 1L;
}

还可以按需添加 requestId、chatHistoryId 等字段。

2）定义上下文持有者 MonitorContextHolder，提供 ThreadLocal 的读、写、清除方法：

csharp 复制代码

@Slf4j
public class MonitorContextHolder {

   private static final ThreadLocal<MonitorContext> CONTEXT_HOLDER = new ThreadLocal<>();

   /**
    * 设置监控上下文
    */
   public static void setContext(MonitorContext context) {
       CONTEXT_HOLDER.set(context);
  }

   /**
    * 获取当前监控上下文
    */
   public static MonitorContext getContext() {
       return CONTEXT_HOLDER.get();
  }

   /**
    * 清除监控上下文
    */
   public static void clearContext() {
       CONTEXT_HOLDER.remove();
  }
}

3）在 AppServiceImpl 的 chatToGenCode 方法中设置上下文，并在 AI 调用流结束时清理：

less 复制代码

// 5. 通过校验后，添加用户消息到对话历史
chatHistoryService.addChatMessage(appId, message, ChatHistoryMessageTypeEnum.USER.getValue(), loginUser.getId());
// 6. 设置监控上下文
MonitorContextHolder.setContext(
       MonitorContext.builder()
              .userId(loginUser.getId().toString())
              .appId(appId.toString())
              .build()
);
// 7. 调用 AI 生成代码（流式）
Flux<String> codeStream = aiCodeGeneratorFacade.generateAndSaveCodeStream(message, codeGenTypeEnum, appId);
// 8. 收集 AI 响应内容并在完成后记录到对话历史
return streamHandlerExecutor.doExecute(codeStream, chatHistoryService, appId, loginUser, codeGenTypeEnum)
      .doFinally(signalType -> {
           // 流结束时清理（无论成功/失败/取消）
           MonitorContextHolder.clearContext();
      });

注意清理时机应该是在流结束时，而不是方法返回值之前，这样能确保整个请求周期内都能获取到上下文信息。

4、指标收集器

编写指标收集器，负责收集业务数据并转换为 Prometheus 指标。

这一步不用想太多，尽量把 最细粒度的数据 按照维度分类统计就好。

指标收集器需要提供几个方法，分别统计请求信息、错误信息、Token 消耗、响应时间，下面仅列举部分代码：

less 复制代码

@Component
@Slf4j
public class AiModelMetricsCollector {

   @Resource
   private MeterRegistry meterRegistry;

   // 缓存已创建的指标，避免重复创建（按指标类型分离缓存）
   private final ConcurrentMap<String, Counter> requestCountersCache = new ConcurrentHashMap<>();
   private final ConcurrentMap<String, Timer> responseTimersCache = new ConcurrentHashMap<>();

   /**
    * 记录请求次数
    */
   public void recordRequest(String userId, String appId, String modelName, String status) {
       String key = String.format("%s_%s_%s_%s", userId, appId, modelName, status);
       Counter counter = requestCountersCache.computeIfAbsent(key, k ->
               Counter.builder("ai_model_requests_total")
                      .description("AI模型总请求次数")
                      .tag("user_id", userId)
                      .tag("app_id", appId)
                      .tag("model_name", modelName)
                      .tag("status", status)
                      .register(meterRegistry)
      );
       counter.increment();
  }

// 省略记录错误和记录 Token 消耗的代码

   /**
    * 记录响应时间
    */
   public void recordResponseTime(String userId, String appId, String modelName, Duration duration) {
       String key = String.format("%s_%s_%s", userId, appId, modelName);
       Timer timer = responseTimersCache.computeIfAbsent(key, k ->
               Timer.builder("ai_model_response_duration_seconds")
                      .description("AI模型响应时间")
                      .tag("user_id", userId)
                      .tag("app_id", appId)
                      .tag("model_name", modelName)
                      .register(meterRegistry)
      );
       timer.record(duration);
  }
}

这里的几个关键点：

选择合适的指标类型：Counter 用于计数（请求次数、错误次数、Token 数量）；Timer 用于时间测量（AI 模型响应时间）
使用缓存避免统计对象重复注册：Micrometer 会为相同的维度组合创建唯一的指标，通过缓存可以重用同一个 Counter / Timer 对象，避免每次调用都执行 Counter.builder()...register() 操作。

5、AI 调用监听器

编写 LangChain4j 监听器来触发指标收集，这是整个监控体系的核心。下面列举监听 AI 请求和响应的代码：

scss 复制代码

@Component
@Slf4j
public class AiModelMonitorListener implements ChatModelListener {

   // 用于存储请求开始时间的键
   private static final String REQUEST_START_TIME_KEY = "request_start_time";
   // 用于监控上下文传递（因为请求和响应事件的触发不是同一个线程）
   private static final String MONITOR_CONTEXT_KEY = "monitor_context";
   
   @Resource
   private AiModelMetricsCollector aiModelMetricsCollector;

   @Override
   public void onRequest(ChatModelRequestContext requestContext) {
       // 记录请求开始时间
       requestContext.attributes().put(REQUEST_START_TIME_KEY, Instant.now());
       // 从监控上下文中获取信息
       MonitorContext context = MonitorContextHolder.getContext();
       String userId = context.getUserId();
       String appId = context.getAppId();
       requestContext.attributes().put(MONITOR_CONTEXT_KEY, context);
       // 获取模型名称
       String modelName = requestContext.chatRequest().modelName();
       // 记录请求指标
       aiModelMetricsCollector.recordRequest(userId, appId, modelName, "started");
  }

   @Override
   public void onResponse(ChatModelResponseContext responseContext) {
       // 从属性中获取监控信息（由 onRequest 方法存储）
       Map<Object, Object> attributes = responseContext.attributes();
       // 从监控上下文中获取信息
       MonitorContext context = (MonitorContext) attributes.get(MONITOR_CONTEXT_KEY);
       String userId = context.getUserId();
       String appId = context.getAppId();
       // 获取模型名称
       String modelName = responseContext.chatResponse().modelName();
       // 记录成功请求
       aiModelMetricsCollector.recordRequest(userId, appId, modelName, "success");
       // 记录响应时间
       recordResponseTime(attributes, userId, appId, modelName);
       // 记录 Token 使用情况
       recordTokenUsage(responseContext, userId, appId, modelName);
  }

// 省略监听错误的代码


   /**
    * 记录响应时间
    */
   private void recordResponseTime(Map<Object, Object> attributes, String userId, String appId, String modelName) {
       Instant startTime = (Instant) attributes.get(REQUEST_START_TIME_KEY);
       Duration responseTime = Duration.between(startTime, Instant.now());
       aiModelMetricsCollector.recordResponseTime(userId, appId, modelName, responseTime);
  }

   /**
    * 记录Token使用情况
    */
   private void recordTokenUsage(ChatModelResponseContext responseContext, String userId, String appId, String modelName) {
       TokenUsage tokenUsage = responseContext.chatResponse().metadata().tokenUsage();
       if (tokenUsage != null) {
           aiModelMetricsCollector.recordTokenUsage(userId, appId, modelName, "input", tokenUsage.inputTokenCount());
           aiModelMetricsCollector.recordTokenUsage(userId, appId, modelName, "output", tokenUsage.outputTokenCount());
           aiModelMetricsCollector.recordTokenUsage(userId, appId, modelName, "total", tokenUsage.totalTokenCount());
      }
  }
}

有几个重要细节需要注意：

线程切换问题：请求监听在主线程，但响应监听可能在另一个线程，所以要通过 AI context 的 attributes 传递参数。
时间计算：在请求开始时记录时间戳，在响应完成时计算耗时。

然后需要将监听器注册到 AI 模型配置中。修改 ReasoningStreamingChatModelConfig 和 StreamingChatModelConfig：

less 复制代码

@Resource
private AiModelMonitorListener aiModelMonitorListener;

@Bean
@Scope("prototype")
public StreamingChatModel streamingChatModelPrototype() {
   return OpenAiStreamingChatModel.builder()
// ... 省略其他配置
          .listeners(List.of(aiModelMonitorListener))
          .build();
}

6、测试验证

通过前端发起一次 AI 对话请求（需要调用 chatToGenCode 方法），看看会不会触发监听器的方法。

成功触发请求监听，能够获取到上下文信息：

触发响应监听，能够获取到请求时间和上下文信息：

查看指标数据：

可以看到相同维度的指标自动进行了聚合，确认各个指标统计正确。

7、Prometheus 配置

现在需要配置 Prometheus 定期从我们的应用拉取监控数据，增加一个抓取任务：

bash 复制代码

# 抓取配置
scrape_configs:
 # Prometheus 自身监控
- job_name: 'prometheus'
  static_configs:
    - targets: ['localhost:9090']

 # Spring Boot 应用监控
- job_name: 'yu-ai-code-mother'
  metrics_path: '/api/actuator/prometheus'  # Spring Boot Actuator 端点
  static_configs:
    - targets: ['localhost:8123']  # 应用服务器地址
  scrape_interval: 10s  # 每 10 秒抓取一次
  scrape_timeout: 10s   # 抓取超时时间

然后使用新配置启动 Prometheus：

ini 复制代码

./prometheus --config.file=<配置文件路径>

测试查询我们自定义的指标：

8、Grafana 可视化监控配置

有了数据后，接下来在 Grafana 中创建可视化看板。

一个个手动创建图表会比较麻烦，更高效的方式是让 AI 帮我们生成完整的看板 JSON 配置。需要给 AI 提供需求说明、数据样例和 Grafana 规范。

可以通过导入生成的 JSON 配置快速创建完整的看板：

看板代码可以在源码仓库获取：github.com/liyupi/yu-a...（记得点个 star 再走哦，感谢支持！）

效果如图：

OK，就分享到这里。希望大家掌握这些技术、以及实现可观测性的套路，能够为项目搭建合理的监控分析系统，构建更可靠的 AI 应用。

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太香了！我连夜给项目加上了这套 Java 监控系统

一、可观测性介绍

相关概念

维度和指标

监控的数据分类

百分位数

怎么实现？

二、ARMS 系统监控

什么是 ARMS？

接入 ARMS

指标监控

应用概览

应用拓扑

提供服务

调用链分析

依赖服务

实例监控

场景化分析

事件分析

应用配置

告警能力

扩展知识 - 怎么自己实现监控平台？

探针技术

数据的维度划分

三、Prometheus + Grafana 业务监控

监控指标设计

维度

指标

分析能力

数据收集方式

数据存储方案 - Prometheus

什么是 Prometheus？

核心组件架构

数据收集原理

指标类型

存储机制

什么是 Grafana？

环境准备

Prometheus 安装

Grafana 安装

Grafana 整合 Prometheus

开发实现

1、引入依赖

2、编写配置

3、监控上下文

4、指标收集器

5、AI 调用监听器

6、测试验证

7、Prometheus 配置

8、Grafana 可视化监控配置

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