SpringBoot—应用监控之Spring Boot Actuator

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Actuator 简介

Actuator 是 Spring Boot 提供的对应用系统的自省和监控功能。通过 Actuator，可以使用数据化的指标去度量应用的运行情况，比如查看服务器的磁盘、内存、CPU等信息，系统的线程、gc、运行状态等等。

Actuator 通常通过使用 HTTP 和 JMX 来管理和监控应用，大多数情况使用 HTTP 的方式。

Actuator 端点说明

端点	描述
auditevents	获取当前应用暴露的审计事件信息
beans	获取应用中所有的 Spring Beans 的完整关系列表
caches	获取公开可以用的缓存
conditions	获取自动配置条件信息，记录哪些自动配置条件通过和没通过的原因
configprops	获取所有配置属性，包括默认配置，显示一个所有 @ConfigurationProperties 的整理列版本
env	获取所有环境变量
flyway	获取已应用的所有Flyway数据库迁移信息，需要一个或多个 Flyway Bean
liquibase	获取已应用的所有Liquibase数据库迁移。需要一个或多个 Liquibase Bean
health	获取应用程序健康指标（运行状况信息）
httptrace	获取HTTP跟踪信息（默认情况下，最近100个HTTP请求-响应交换）。需要 HttpTraceRepository Bean
info	获取应用程序信息
integrationgraph	显示 Spring Integration 图。需要依赖 spring-integration-core
loggers	显示和修改应用程序中日志的配置
logfile	返回日志文件的内容（如果已设置logging.file.name或logging.file.path属性）
metrics	获取系统度量指标信息
mappings	显示所有@RequestMapping路径的整理列表
scheduledtasks	显示应用程序中的计划任务
sessions	允许从Spring Session支持的会话存储中检索和删除用户会话。需要使用Spring Session的基于Servlet的Web应用程序
shutdown	关闭应用，要求endpoints.shutdown.enabled设置为true，默认为 false
threaddump	获取系统线程转储信息
heapdump	返回hprof堆转储文件
jolokia	通过HTTP公开JMX bean（当Jolokia在类路径上时，不适用于WebFlux）。需要依赖 jolokia-core
prometheus	以Prometheus服务器可以抓取的格式公开指标。需要依赖 micrometer-registry-prometheus

Actuator 使用及配置

快速使用

项目依赖

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

配置文件

management.endpoints.enabled-by-default=true
#启动所有端点
management.endpoints.web.exposure.include=*
#自定义管理端点路径
#management.endpoints.web.base-path=/manage

Spring Boot 2.X 中，Actuator 默认只开放 health 和 info 两个端点。

添加management.endpoints.web.exposure.include=*配置后启动应用，访问 http://127.0.0.1:8080/actuator 我们可以看到所有的 Actuator 端点列表。

如果将management.endpoints.enabled-by-default设置为false，则禁用所有端点，如需启用则如下:

management.endpoints.enabled-by-default=false
management.endpoint.info.enabled=true

禁用的端点将从应用程序上下文中完全删除。如果只想更改公开端点，使用include和exclude属性。使用如下：

management.endpoints.web.exposure.include=*
management.endpoints.web.exposure.exclude=env,beans

management.endpoints.web.base-path=/manage 配置表示将 /actuator 路径重定义为 /manage。

常用端点详解

health

主要用来检测应用的运行状况，是使用最多的一个监控点。监控软件通常使用该接口实时监测应用运行状况，在系统出现故障时把报警信息推送给相关人员，如磁盘空间使用情况、数据库和缓存等的一些健康指标。
默认情况下 health 端点是开放的，访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/health 即可看到应用运行状态。

{"status":"UP"}

如果需要看到详细信息，则需要做添加配置：

management.endpoint.health.show-details=always

访问返回信息如下：

{"status":"UP","details":{"diskSpace":{"status":"UP","details":{"total":180002725888,"free":8687988736,"threshold":10485760}}}}

info

查看应用信息是否在 application.properties 中配置。如我们在项目中配置是：

info.app.name=Spring Boot Actuator Demo
info.app.version=v1.0.0
info.app.description=Spring Boot Actuator Demo

启动项目，访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/info 返回信息如下：

{"app":{"name":"Spring Boot Actuator Demo","version":"v1.0.0","description":"Spring Boot Actuator Demo"}}

env

通过 env 可以获取到所有关于当前 Spring Boot 应用程序的运行环境信息，如：操作系统信息（systemProperties）、环境变量信息、JDK 版本及 ClassPath 信息、当前启用的配置文件（activeProfiles）、propertySources、应用程序配置信息（applicationConfig）等。

可以通过 http://127.0.0.1:8080/actuator/env/{name} ，name表示想要查看的信息，可以独立显示。

beans

访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/beans 返回部分信息如下：

{
    "contexts": {
        "Spring Boot Actuator Demo": {
            "beans": {
                "endpointCachingOperationInvokerAdvisor": {
                    "aliases": [
                    ],
                    "scope": "singleton",
                    "type": "org.springframework.boot.actuate.endpoint.invoker.cache.CachingOperationInvokerAdvisor",
                    "resource": "class path resource [org/springframework/boot/actuate/autoconfigure/endpoint/EndpointAutoConfiguration.class]",
                    "dependencies": [
                        "environment"
                    ]
                },
                "defaultServletHandlerMapping": {
                    "aliases": [
                    ],
                    "scope": "singleton",
                    "type": "org.springframework.web.servlet.HandlerMapping",
                    "resource": "class path resource [org/springframework/boot/autoconfigure/web/servlet/WebMvcAutoConfiguration$EnableWebMvcConfiguration.class]",
                    "dependencies": [
                    ]
                },
                ...
            }
        }
    }
}

从返回的信息中我们可以看出主要展示了 bean 的别名、类型、是否单例、类的地址、依赖等信息。

conditions

通过 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。

访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/conditions 返回部分信息如下：

{
    "contexts": {
        "Spring Boot Actuator Demo": {
            "positiveMatches": {
                "SpringBootAdminClientAutoConfiguration": [
                    {
                        "condition": "OnWebApplicationCondition",
                        "message": "@ConditionalOnWebApplication (required) found 'session' scope"
                    },
                    {
                        "condition": "SpringBootAdminClientEnabledCondition",
                        "message": "matched"
                    }
                ],
                "SpringBootAdminClientAutoConfiguration#metadataContributor": [
                    {
                        "condition": "OnBeanCondition",
                        "message": "@ConditionalOnMissingBean (types: de.codecentric.boot.admin.client.registration.metadata.CompositeMetadataContributor; SearchStrategy: all) did not find any beans"
                    }
                ],
                ...
            }
        }
    }
}

loggers

获取系统的日志信息。

访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/loggers 返回部分信息如下：

{
    "levels": [
        "OFF",
        "ERROR",
        "WARN",
        "INFO",
        "DEBUG",
        "TRACE"
    ],
    "loggers": {
        "ROOT": {
            "configuredLevel": "INFO",
            "effectiveLevel": "INFO"
        },
        "cn": {
            "configuredLevel": null,
            "effectiveLevel": "INFO"
        },
        "cn.zwqh": {
            "configuredLevel": null,
            "effectiveLevel": "INFO"
        },
        "cn.zwqh.springboot": {
            "configuredLevel": null,
            "effectiveLevel": "INFO"
        },
        ...
    }
}

mappings

查看所有 URL 映射，即所有 @RequestMapping 路径的整理列表。

访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/mappings 返回部分信息如下：

{
    "contexts": {
        "Spring Boot Actuator Demo": {
            "mappings": {
                "dispatcherServlets": {
                    "dispatcherServlet": [
                        {
                            "handler": "ResourceHttpRequestHandler [class path resource [META-INF/resources/], class path resource [resources/], class path resource [static/], class path resource [public/], ServletContext resource [/], class path resource []]",
                            "predicate": "/**/favicon.ico",
                            "details": null
                        },
                        ...
                    ]
                }
            }
        }
    }
}

heapdump

访问：http://127.0.0.1:8080/actuator/heapdump会自动生成一个 GZip 压缩的 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。如图：

VisualVM下载：https://visualvm.github.io/download.html

threaddump

获取系统线程的转储信息，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。在工作中，我们可以通过查看线程的情况来排查相关问题。

访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/threaddump 返回部分信息如下：

{
    "threads": [
        {
            "threadName": "DestroyJavaVM",
            "threadId": 40,
            "blockedTime": -1,
            "blockedCount": 0,
            "waitedTime": -1,
            "waitedCount": 0,
            "lockName": null,
            "lockOwnerId": -1,
            "lockOwnerName": null,
            "inNative": false,
            "suspended": false,
            "threadState": "RUNNABLE",
            "stackTrace": [
            ],
            "lockedMonitors": [
            ],
            "lockedSynchronizers": [
            ],
            "lockInfo": null
        },
        ...
    ]
}

shutdown

开启可以接口关闭 Spring Boot 应用，要使用这个功能需要做如下配置：

management.endpoint.shutdown.enabled=true

可以通过 post（仅支持 post） 请求访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/shutdown 关闭应用。

metrics

访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/metrics 可以获取系统度量指标信息项如下：

{
    "names": [
        "jvm.memory.max",
        "jvm.threads.states",
        "jvm.gc.pause",
        "http.server.requests",
        "process.files.max",
        "jvm.gc.memory.promoted",
        "system.load.average.1m",
        "jvm.memory.used",
        "jvm.gc.max.data.size",
        "jvm.memory.committed",
        "system.cpu.count",
        "logback.events",
        "tomcat.global.sent",
        "jvm.buffer.memory.used",
        "tomcat.sessions.created",
        "jvm.threads.daemon",
        "system.cpu.usage",
        "jvm.gc.memory.allocated",
        "tomcat.global.request.max",
        "tomcat.global.request",
        "tomcat.sessions.expired",
        "jvm.threads.live",
        "jvm.threads.peak",
        "tomcat.global.received",
        "process.uptime",
        "tomcat.sessions.rejected",
        "process.cpu.usage",
        "tomcat.threads.config.max",
        "jvm.classes.loaded",
        "jvm.classes.unloaded",
        "tomcat.global.error",
        "tomcat.sessions.active.current",
        "tomcat.sessions.alive.max",
        "jvm.gc.live.data.size",
        "tomcat.threads.current",
        "process.files.open",
        "jvm.buffer.count",
        "jvm.buffer.total.capacity",
        "tomcat.sessions.active.max",
        "tomcat.threads.busy",
        "process.start.time"
    ]
}

对应访问 names 中的指标，可以查看具体的指标信息。如访问 http://127.0.0.1:8080/actuator/metrics/jvm.memory.used 返回信息如下：

{
    "name": "jvm.memory.used",
    "description": "The amount of used memory",
    "baseUnit": "bytes",
    "measurements": [
        {
            "statistic": "VALUE",
            "value": 1.16828136E8
        }
    ],
    "availableTags": [
        {
            "tag": "area",
            "values": [
                "heap",
                "nonheap"
            ]
        },
        {
            "tag": "id",
            "values": [
                "Compressed Class Space",
                "PS Survivor Space",
                "PS Old Gen",
                "Metaspace",
                "PS Eden Space",
                "Code Cache"
            ]
        }
    ]
}

官方文档：

https://docs.spring.io/spring-boot/docs/2.2.1.RELEASE/reference/html/production-ready-features.html

关于Spring Boot Actuator 的可视化界面：

SpringBoot—应用监控之Spring Boot Admin

监控HikariCP

HikariCP 提供了一些内置的指标，可以通过 JMX (Java Management Extensions) 进行监控。这些指标包括连接池的大小、等待时间、活动连接等。

确保你的 application.properties 或 application.yml 文件中启用了 HikariCP 的 JMX。

spring.datasource.hikari.register-mbeans=true

Micrometer 是一个通用的应用程序指标库，Spring Boot Actuator 可以自动配置 Micrometer 来收集和导出 HikariCP 的指标。

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

配置 application.properties 或 application.yml 文件

management:
  endpoints:
    enabled-by-default: true
    web:
      base-path: /actuator
      exposure:
        include: '*'

启动应用程序后，可以通过 /actuator/metrics 端点访问 HikariCP 的指标