Spring Boot应用的健康监控

时间 2019-11-12

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在以前的系列文章中咱们学习了如何进行Spring Boot应用的功能开发，以及如何写单元测试、集成测试等，然而，在实际的软件开发中须要作的不只如此：还包括对应用程序的监控和管理。java

正如飞行员不喜欢盲目飞行，程序员也须要实时看到本身的应用目前的运行状况。若是给定一个具体的时间，咱们但愿知道此时CPU的利用率、内存的利用率、数据库链接是否正常以及在给定时间段内有多少客户请求等指标；不只如此，咱们但愿经过图表、控制面板来展现上述信息。最重要的是：老板和业务人员但愿看到的是图表，这些比较直观易懂。程序员

首先，这篇文章讲介绍如何定制本身的health indicator。web

实战

在pom文件中添加spring-boot-starter-actuator依赖

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

spring-boot-starter-actuator这个库让咱们能够访问应用的不少信息，包括：/env、/info、/metrics、/health等。如今运行程序，而后在浏览器中访问：http://localhost:8080/health，将能够看到下列内容。
除了/health能够访问，其余的Endpoints也能够访问，例如/info：首先在application.properties文件中添加对应的属性值，符号*@*包围的属性值来自pom.xml文件中的元素节点。

info.build.artifact=@project.artifactId@
info.build.name=@project.name@
info.build.description=@project.description@
info.build.version=@project.version@

要获取配置文件中的节点值，须要在pom文件中进行必定的配置，首先在<build>节点里面添加：

<resources>
   <resource>
      <directory>src/main/resources</directory>
      <filtering>true</filtering>
   </resource>
</resources>

而后在<plugins>节点里面增长对应的插件：面试

<plugin>
   <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
   <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
   <version>2.6</version>
   <configuration>
      <delimiters>
         <delimiter>@</delimiter>
      </delimiters>
      <useDefaultDelimiters>false</useDefaultDelimiters>
   </configuration>
</plugin>

而后运行应用程序，访问http://localhost:8080/info，能够看到下列信息
除了使用系统默认的监控信息，咱们还能够定义本身的health indicator。使用Spring Boot：定制本身的starter一文中作过的db-count-starter做为观察对象，咱们但愿监控每一个数据库接口的运行情况：若是某个接口返回的个数大于等于0，则表示系统正常，表示为UP状态；不然，可能该接口发生异常，表示为DOWN状态。首先，将DbCountRunner类中的getRepositoryName方法由private转为protected，而后在db-count-starter这个模块中也添加actuator依赖。
在db-count-starter/src/main/com/test/bookpubstarter目录下建立DbCountHealthIndicator.java文件

public class DbCountHealthIndicator implements HealthIndicator {
    private CrudRepository crudRepository;
    public DbCountHealthIndicator(CrudRepository crudRepository) {
        this.crudRepository = crudRepository;
    }
    @Override
    public Health health() {
        try {
            long count = crudRepository.count();
            if (count >= 0) {
                return Health.up().withDetail("count", count).build();
            } else {
                return Health.unknown().withDetail("count", count).build();
            }
        } catch (Exception e) {
            return Health.down(e).build();
        }
    }
}

最后，还须要注册刚刚建立的健康监控器，在DbCountAutoConfiguration.java中增长以下定义：

@Autowired
private HealthAggregator healthAggregator;
@Bean
public HealthIndicator dbCountHealthIndicator(Collection<CrudRepository> repositories) {
    CompositeHealthIndicator compositeHealthIndicator = new
            CompositeHealthIndicator(healthAggregator);
    for (CrudRepository repository: repositories) {
        String name = DbCountRunner.getRepositoryName(repository.getClass());
        compositeHealthIndicator.addHealthIndicator(name, new DbCountHealthIndicator(repository));
    }
    return compositeHealthIndicator;
}

运行程序，而后访问http://localhost:8080/health，则能够看到以下结果

分析

Spring Boot Autuator这个库包括不少自动配置，对外开放了不少endpoints，经过这些endpoints能够访问应用的运行时状态：spring

/env提供应用程序的环境变量，若是你在调试时想知道某个配置项在运行时的值，能够经过这个endpoint访问——访问http://localhost:8080/env，能够看到不少方面的配置，例如，class path resources—[tomcat.https.properties]、applicationConfig—[classpath:/application.properties]、commonsConfig、systemEnvironment、systemProperties等。这些变量的值由Environment实例中的PropertySource实例保存，根据这些属性值所在的层次，有可能在运行时已经作了值替换，跟配置文件中的不同了。为了确认某个属性的具体值，例如book.count.rate属性，能够访问http://localhost:8080/env/book.counter.rate来查询，若是跟配置文件中的不同，则多是被系统变量或者命令行参数覆盖了。EnvironmentEndpoint类负责实现上述功能，有兴趣能够再看看它的源码；
/configprops提供不一样配置对象，例如WebConfiguration.TomcatSslConnectionProperties，它与/env不一样的地方在于它会表示出与配置项绑定的对象。尝试下访问http://localhost:8080/configprops，而后在网页中查询custom.tomcat.https，能够看到咱们以前用于配置TomcatSslConnector对象的属性值(参见：让你的Spring Boot工程支持HTTP和HTTPS)。
/autoconfig以web形式对外暴露AutoConfiguration 信息，这些信息的解释能够参考Spring Boot：定制本身的starter一文，这样咱们就不须要经过“修改应用程序的日志级别和查看应用的启动信息”来查看应用的自动配置状况了。
/beans，这个endpoint列出全部由Spring Boot建立的bean。
/mapping，这个endpoint显示当前应用支持的URL映射，该映射关系由HandlerMapping类维护，经过这个endpoint能够查询某个URL的路由信息。
/info，这个endpoint显示应用程序的基本描述，在以前的实践例子中咱们看过它的返回信息，属性值来自appliaction.properties，同时也可使用占位符获取pom.xml文件中的信息。任何以info.开头的属性都会在访问http://localhost:8080/info时显示。
/health提供应用程序的健康状态，或者是某个核心模块的健康状态。
/metrics，这个endpoint显示Metrics 子系统管理的信息，后面的文章会详细介绍它。

上述各个endpoint是Spring Boot Actuator提供的接口和方法，接下来看看咱们本身定制的HealthIndicator，咱们只须要实现HealthIndicator接口，Spring Boot会收集该接口的实现，并加入到*/health*这个endpoint中。数据库

在咱们的例子中，咱们为每一个CrudRepository实例都建立了一个HealthIndicator实例，为此咱们建立了一个CompositeHealthIndicator实例，由这个实例管理全部的DbHealthIndicator实例。做为一个composite，它会提供一个内部的层次关系，从而能够返回JSON格式的数据。apache

代码中的HealthAggregator实例的做用是：它维护一个map，告诉CompositeHealthIndicator如何决定全部HealthIndicator表明的总体的状态。例如，除了一个repository返回DOWN其余的都返回UP，这时候这个composite indicator做为一个总体应该返回UP仍是DOWN，HealthAggregator实例的做用就在这里。后端

Spring Boot使用的默认的HealthAggregator实现是OrderedHealthAggregator，它的策略是手机全部的内部状态，而后选出在DOWN、OUT_OF_SERVICE、UP和UNKNOWN中间具备最低优先级的那个状态。这里使用策略设计模式，所以具体的状态断定策略能够改变和定制，例如咱们能够建立定制的HealthAggregator：设计模式

最后须要考虑下安全问题，经过这些endpoints暴露出不少应用的信息，固然，Spring Boot也提供了配置项，能够关闭指定的endpoint——在application.properties中配置*<name>.enable=false*；

还能够经过设置management.port=-1关闭endpoint的HTTP访问接口，或者是设置其余的端口，供内部的admin服务访问；除了控制端口，还能够设置仅仅让本地访问，只须要设置management.address=127.0.0.1；经过设置management.context-path=/admin，能够设置指定的根路径。综合下，通过上述设置，在本地访问http://127.0.0.1/admin/health来访问健康状态。

能够在防火墙上屏蔽掉不是/admin/*的endpoints访问请求，更进一步，利用Spring Security能够配置验证信息，这样要访问当前应用的endpoints必须使用用户名和密码登录。

参考资料

Spring Boot 1.x系列

本号专一于后端技术、JVM问题排查和优化、Java面试题、我的成长和自我管理等主题，为读者提供一线开发者的工做和成长经验，期待你能在这里有所收获。