Spring Boot Actuator詳解與深入應用（一）：Actuator 1.x
《Spring Boot Actuator詳解與深入應用》預計包括三篇，第一篇重點講Spring Boot Actuator 1.x的應用與定製端點；第二篇將會對比Spring Boot Actuator 2.x 與1.x的區別，以及應用和定製2.x的端點；第三篇將會介紹Actuator metric指標與Prometheus和Grafana的使用結合。這部分內容很常用，且較為入門，歡迎大家的關注。
Actuator是什麼
Spring Boot Actuator提供了生產上經常用到的功能（如健康檢查，審計，指標收集，HTTP跟蹤等），幫助我們監控和管理Spring Boot應用程式。這些功能都可以通過JMX或HTTP端點訪問。
通過引入相關的依賴，即可監控我們的應用程式，收集指標、瞭解流量或資料庫的狀態變得很簡單。該庫的主要好處是我們可以獲得生產級工具，而無需自己實際實現這些功能。與大多數Spring模組一樣，我們可以通過多種方式輕鬆配置或擴充套件它。
Actuator還可以與外部應用監控系統整合，如Prometheus，Graphite，DataDog，Influx，Wavefront，New Relic等等。 這些系統為您提供出色的儀表板，圖形，分析和警報，以幫助我們在一個統一介面監控和管理應用服務。
本文將會介紹Spring Boot Actuator 1.x 包括其中的端點（HTTP端點）、配置管理以及擴充套件和自定義端點。
快速開始
引入如下的依賴：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
複製程式碼Spring Boot Actuator 1.x
在1.x中，Actuator遵循讀寫模型，這意味著我們可以從中讀取資訊或寫入資訊。我們可以檢索指標或我們的應用程式的健康狀況，當然我們也可以優雅地終止我們的應用程式或更改我們的日誌配置。Actuator通過Spring MVC暴露其HTTP端點。
端點
當引入的Actuator的版本為1.x時，啟動應用服務，可以控制檯輸出如下的端點資訊：
我們介紹一下常用的endpoints：
- /health：顯示應用程式執行狀況資訊（通過未經身份驗證的連線訪問時的簡單“狀態”或經過身份驗證時的完整訊息詳細資訊），它預設不敏感
- /info：顯示應用程式資訊，預設情況下不敏感
- /metrics：顯示當前應用程式的“指標”資訊，它預設也很敏感
- /trace：顯示跟蹤資訊（預設情況下是最後幾個HTTP請求）
有些端點預設並不會被開啟，如/shutdown。
配置端點
我們可以自定義每個端點的屬性，按照如下的格式：
endpoints.[endpoint name].[property to customize]
複製程式碼可以自定義的屬性有如下三個：
- id，暴露的http端點地址
- enabled，是否開啟
- sensitive，當為true時，需要認證之後才會通過http獲取到敏感資訊
我們在配置檔案中增加如下的配置，將會定製/beans端點。
endpoints.beans.id=springbeans
endpoints.beans.sensitive=false
endpoints.beans.enabled=true
複製程式碼/health端點
/health端點用於監控執行的服務例項狀態，當服務例項下線或者因為其他的原因變得異常（如DB連線不上，磁碟缺少空間）時，將會及時通知運維人員。
在預設未授權的情況下，通過HTTP的方式僅會返回如下的簡單資訊：
{
"status": "UP"
}
複製程式碼獲取詳細的health資訊
我們進行如下的配置：
endpoints:
health:
id: chealth
sensitive: false
management.security.enabled: false
複製程式碼如上一小節所述，我們更改了/health端點的訪問路徑為/chealth，並將安全授權關閉。訪問http://localhost:8005/chealth將會得到如下的結果。
{
"status": "UP",
"healthCheck": {
"status": "UP"
},
"diskSpace": {
"status": "UP",
"total": 999995129856,
"free": 762513104896,
"threshold": 10485760
}
}
複製程式碼自定義health的資訊
我們還可以定製實現health指示器。它可以收集特定於應用程式的任何型別的自定義執行狀況資料，並通過/health端點訪問到定義的資訊。
@Component
public class HealthCheck 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();
}
public int check() {
// Our logic to check health
return 0;
}
}
複製程式碼實現HealthIndicator介面，並覆寫其中的health()方法即可自定義我們的/health端點。
/info端點
通過/info端點，我們可以為應用服務定義一些基本資訊：
info.app.name=Spring Sample Application
info.app.description=This is my first spring boot application
info.app.version=1.0.0
複製程式碼我們在如上的配置中定義了服務名、描述和服務的版本號。
/metrics端點
/metrics端點展示了OS、JVM和應用級別的指標資訊。當開啟之後，我們可以獲取記憶體、堆、執行緒、執行緒池、類載入和HTTP等資訊。
{
"mem": 417304,
"mem.free": 231678,
"processors": 4,
"instance.uptime": 248325,
"uptime": 250921,
"systemload.average": 1.9541015625,
"heap.committed": 375296,
"heap.init": 393216,
"heap.used": 143617,
"heap": 5592576,
"nonheap.committed": 43104,
"nonheap.init": 2496,
"nonheap.used": 42010,
"nonheap": 0,
"threads.peak": 30,
"threads.daemon": 18,
"threads.totalStarted": 46,
"threads": 20,
"classes": 6020,
"classes.loaded": 6020,
"classes.unloaded": 0,
"gc.ps_scavenge.count": 3,
"gc.ps_scavenge.time": 35,
"gc.ps_marksweep.count": 1,
"gc.ps_marksweep.time": 29,
"httpsessions.max": -1,
"httpsessions.active": 0,
"gauge.response.info": 38.0,
"counter.status.200.info": 1
}
複製程式碼定製metrics端點
為了收集自定義的metrics，Actuator支援單數值記錄的功能，簡單的增加/減少計數功能。如下的實現，我們將登入成功和失敗的次數作為自定義指標記錄下來。
@Service
public class LoginServiceImpl implements LoginService {
private final CounterService counterService;
@Autowired
public LoginServiceImpl(CounterService counterService) {
this.counterService = counterService;
}
@Override
public Boolean login(String userName, char[] password) {
boolean success;
if (userName.equals("admin") && "secret".toCharArray().equals(password)) {
counterService.increment("counter.login.success");
success = true;
} else {
counterService.increment("counter.login.failure");
success = false;
}
return success;
}
}
複製程式碼再次訪問/metrics，發現多瞭如下的指標資訊。登入嘗試和其他安全相關事件在Actuator中可用作審計事件。
{
"gauge.response.metrics": 2.0,
"gauge.response.test": 3.0,
"gauge.response.star-star.favicon.ico": 1.0,
"counter.status.200.star-star.favicon.ico": 10,
"counter.status.200.test": 6,
"counter.login.failure": 6,
"counter.status.200.metrics": 4
}
複製程式碼自定義端點
除了使用Spring Boot Actuator提供的端點，我們也可以定義一個全新的端點。
首先，我們需要實現Endpoint介面：
@Component
public class CustomEndpoint implements Endpoint<List<String>> {
@Override
public String getId() {
return "custom";
}
@Override
public boolean isEnabled() {
return true;
}
@Override
public boolean isSensitive() {
return false;
}
@Override
public List<String> invoke() {
// Custom logic to build the output
List<String> messages = new ArrayList<String>();
messages.add("This is message 1");
messages.add("This is message 2");
return messages;
}
}
複製程式碼getId()方法用於匹配訪問這個端點，當我們訪問/custom時，將會呼叫invoke()我們自定義的邏輯。 另外兩個方法，用於設定是否開啟和是否為敏感的端點。
[ "This is message 1", "This is message 2" ]
複製程式碼進一步定製
出於安全考慮，我們可能選擇通過非標準埠暴露Actuator端點。通過management.port屬性來配置它。
另外，正如我們已經提到的那樣，在1.x. Actuator基於Spring Security配置自己的安全模型，但獨立於應用程式的其餘部分。
因此，我們可以更改management.address屬性以限制可以通過網路訪問端點的位置：
#port used to expose actuator
management.port=8081
#CIDR allowed to hit actuator
management.address=127.0.0.1
複製程式碼此外，除了/info端點，其他所有的端點預設都是敏感的，如果引入了Spring Security，我們通過在配置檔案中定義這些安全的屬性（username, password, role）來確保內建端點的安全。
總結
Spring Boot Actuator為我們的應用服務在生產環境提供了很多開箱即用的功能。本文主要講解了Spring Boot Actuator 1.x的深入使用。我們既可以使用內建的端點（如/health，/info等），可以在這些端點的基礎進行擴充套件和定製，還可以自定義全新的端點，在使用方式上顯得非常靈活。