Springboot监控之一：SpringBoot四大神器之Actuator

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 Spring Boot有四大神器，分别是auto-configuration、starters、cli、actuator，本文主要讲actuator。actuator是spring boot提供的对应用系统的自省和监控的集成功能，可以对应用系统进行配置查看、相关功能统计等。

如何使用

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>

启动应用，日志里会打印actuator相关信息如下，

没有spring-boot-starter-actuator依赖之前如下，

Actuator功能点说明

Spring Boot Actuator的关键特性是在应用程序里提供众多Web端点，通过它们了解应用程序 运行时的内部状况。有了Actuator，你可以知道Bean在Spring应用程序上下文里是如何组装在一 起的，掌握应用程序可以获取的环境属性信息，获取运行时度量信息的快照…… Actuator提供了13个端点，具体如表7-1所示。 

/info端点显示应用程序的基本描述

/info，这个endpoint显示应用程序的基本描述，在之前的实践例子中我们看过它的返回信息，属性值来自appliaction.properties，同时也可以使用占位符获取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。

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，需要在pom文件中进行一定的配置，首先在<build>节点里面添加：

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

然后在<plugins>节点里面增加对应的插件：

<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>

然后运行应用程序，访问http://localhost:8080/info，可以看到下列信息

• /env提供应用程序的环境变量，如果你在调试时想知道某个配置项在运行时的值，可以通过这个endpoint访问——访问http://localhost:8080/env，可以看到很多方面的配置，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做了值替换，跟配置文件中的不一样了。为了确认某个属性的具体值，例如book.count.rate属性，可以访问http://localhost:8080/env/book.counter.rate来查询，如果跟配置文件中的不一样，则可能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，有兴趣可以再看看它的源码；
• /configprops提供不同配置对象，例如WebConfiguration.TomcatSslConnectionProperties，它与/env不同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，然后在网页中查询custom.tomcat.https，可以看到我们之前用于配置TomcatSslConnector对象的属性值(参见：让你的Spring Boot工程支持HTTP和HTTPS)。
  
  
  

  TomcatSslConnector对应的属性值
• /autoconfig以web形式对外暴露AutoConfiguration 信息，这些信息的解释可以参考Spring Boot：定制自己的starter一文，这样我们就不需要通过“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情况了。
• /beans，这个endpoint列出所有由Spring Boot创建的bean。
  
  
  

  /beans显示所有Spring Boot创建的bean
• /mappings，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，通过这个endpoint可以查询某个URL的路由信息。
  
  
  

  /mappings查看URL映射

 

• /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

/health端点所提供的所有信息都是由一个或多个健康指示器提供的。表7-3列出了Spring Boot 自带的健康指示器：

 

• /metrics，这个endpoint查看应用程序的度量值

下表 /metrics端点报告的度量值和计数器，

/metrics端点会返回所有的可用度量值，但你也可能只对某个值感兴趣。要获取单个值，请 求时可以在URL后加上对应的键名。例如，要查看空闲内存大小，可以向/metrics/mem.free发一 个GET请求：

垃圾收集器

 

http

counter.status后的值是HTTP状态码，随后是所请 求的路径。举个例子，counter.status.200.metrics表明/metrics端点返回200（OK）状态码 的次数。 HTTP的度量信息在结构上也差不多，却在报告另一类信息。它们全部以gauge.response开头， 表明这是HTTP响应的度量信息。前缀后是对应的路径。度量值是以毫秒为单位的时间，反映了 近处理该路径请求的耗时。举个例子，代码清单7-6里的gauge.response.beans说明上一次 请求耗时169毫秒。 这里还有几个特殊的值需要注意。root路径指向的是根路径或/。

star-star代表了那些Spring 认为是静态资源的路径，包括图片、JavaScript和样式表，其中还包含了那些找不到的资源。这就 是为什么你经常会看到counter.status.404.star-star，这是返回了HTTP 404 (NOT FOUND) 状态的请求数。 

 

/trace追踪Web请求

/trace端点能报告所有Web请求的详细信息，包括请求方法、路径、时间戳以及请求和响应的 头信息。代码清单7-7是/trace输出的一个片段，其中包含了整个请求跟踪项。 

正如method和path属性所示，你可以看到这个跟踪项是一个针对/metrics的请求。 timestamp属性（以及响应中的Date头）告诉了你请求的处理时间。headers属性的内容是请 求和响应中所携带的头信息。 虽然代码清单7-7里只显示了一条跟踪项，但/trace端点实际能显示近100个请求的信息，包 含对/trace自己的请求。它在内存里维护了一个跟踪库。稍后在7.4.4节里，你会看到如何创建一 个自定义的跟踪库实现，以便将请求的跟踪持久化。 

/dump导出线程活动

/dump端点会生成当前线程活动的快照。完整的线程导出报告里会包含应用程序的每个线程。为了节省空间，下面只放了 一个线程的内容片段。如你所见，其中包含很多线程的特定信息，还有线程相关的阻塞和锁状态。 本例中，还有一个跟踪栈（stack trace），表明这是一个Tomcat容器线程。 

/shutdown端点关闭应用程序

为了关闭应用程序，你要往/shutdown发送一个POST请求。很显然，关闭运行中的应用程序是件危险的事情，因此这个端点默认是关闭的。要开启该端点，可以将endpoints.shutdown.enabled设置为true。举例来说，可以把如 下内容加入application.yml，借此开启/shutdown端点： 

endpoints.shutdown.enabled=true

GET请求提示不支持，如下图：

用fiddler模拟一个POST请求，可以成功关闭应用，如下图： 

 

上述各个endpoint是Spring Boot Actuator提供的接口和方法，接下来看看我们自己定制的HealthIndicator，我们只需要实现HealthIndicator接口，Spring Boot会收集该接口的实现，并加入到/health这个endpoint中。

在我们的例子中，我们为每个CrudRepository实例都创建了一个HealthIndicator实例，为此我们创建了一个CompositeHealthIndicator实例，由这个实例管理所有的DbHealthIndicator实例。作为一个composite，它会提供一个内部的层次关系，从而可以返回JSON格式的数据。

代码中的HealthAggregator实例的作用是：它维护一个map，告诉CompositeHealthIndicator如何决定所有HealthIndicator代表的整体的状态。例如，除了一个repository返回DOWN其他的都返回UP，这时候这个composite indicator作为一个整体应该返回UP还是DOWN，HealthAggregator实例的作用就在这里。

Spring Boot使用的默认的HealthAggregator实现是OrderedHealthAggregator，它的策略是手机所有的内部状态，然后选出在DOWN、OUT_OF_SERVICE、UP和UNKNOWN中间具有最低优先级的那个状态。这里使用策略设计模式，因此具体的状态判定策略可以改变和定制，例如我们可以创建定制的HealthAggregator：

最后需要考虑下安全问题，通过这些endpoints暴露出很多应用的信息，当然，Spring Boot也提供了配置项，可以关闭指定的endpoint——在application.properties中配置<name>.enable=false；

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

可以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可以配置验证信息，这样要访问当前应用的endpoints必须使用用户名和密码登陆。

二、连接Actuator的远程 shell

Actuator通过REST端点提供了不少非常有用的信息。另一个深入运行中应用程序内部的方式 是使用远程shell。Spring Boot集成了CRaSH，一种能嵌入任意Java应用程序的shell。Spring Boot 还扩展了CRaSH，添加了不少Spring Boot特有的命令，提供了与Actuator端点类似的功能。 要使用远程shell，只需加入远程shell的起步依赖即可。你需要这样的Gradle依赖：

compile("org.springframework.boot:spring-boot-starter-remote-shell") 

如果用Maven构建项目，你需要在pom.xml文件里添加如下依赖： 

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

添加了远程shell依赖后，就可以构建并运行应用程序了。在启动的时候，可以看到要写进日 志的一行密码。这行密码所在的行大概是这样的： 

Using default password for shell access: c59b152d-f7e2-41de-86f1-6c3e9e38229b

现在你可以通过SSH工具连接shell了，它监听的端口号是2000。如果你用的是Unix的ssh命 令，那么它看起来大概是这样的： 

账号密码分别是user/c59b152d-f7e2-41de-86f1-6c3e9e38229b

登陆成功后，显示如下：

远程shell提供了24个可以在运行应用程序上下文中执行的命令，其中大部分都是CRaSH自带 的。但Spring Boot也添加了一些。表7-4列出了这些Spring Boot特有的命令。 

 

例如用autoconfig生成了一个与Actuatord的/autoconfig端点类似的报告。

 

metrics

三、通过JMX监控应用程序 

除了REST端点和远程shell，Actuator还把它的端点以MBean的方式发布了出来，可以通过 JMX来查看和管理。使用JMX是管理Spring Boot应用程序的一个好方法，如果你已在用JMX管理 应用程序中的其他MBean，则尤其如此。 

Actuator的端点都发布在org.springframework.boot域下。比如，你想要查看应用程序的请求映 射关系，那么可以看一下图7-6（通过JConsole查看请求映射端点）。 

连接成功后，

如你所见，在requestMappingEndpoint下可以找到请求映射端点，位于org.spring- framework.boot域中的Endpoint下。Data属性中包含了该端点所要输出的JSON内容。 和其他MBean一样，端点MBean有可供调用的操作。大部分端点MBean只有访问操作，返回 其中的某个属性，但/shutdown端点提供了一些有趣（同时具有毁灭性）的操作，如下图所示，点击shutdown的方框，应用就停止了。