Prometheus如何監(jiān)控Springboot程序

這篇文章主要介紹Prometheus如何監(jiān)控Springboot程序，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

1. 添加依賴

我本次使用的Springboot版本為1.5.12.RELEASE，如果是Springboot2.0+，那么監(jiān)控的配置以及吐出的監(jiān)控指標會有所不同。
添加maven依賴，pom文件配置如下：

<dependency>
   <groupId>io.prometheus</groupId>
   <artifactId>simpleclient_spring_boot</artifactId>
   <version>${prometheus.client.version}</version>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>io.prometheus</groupId>
   <artifactId>simpleclient</artifactId>
   <version>${prometheus.client.version}</version>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>io.prometheus</groupId>
   <artifactId>simpleclient_hotspot</artifactId>
   <version>${prometheus.client.version}</version>
  </dependency>

其中Prometheus的版本號為：

<prometheus.client.version>0.5.0</prometheus.client.version>

2. 修改配置文件

修改application.properties配置文件，添加如下內(nèi)容：

server.port=8080

# 啟用基礎認證
security.basic.enabled = false

# 安全路徑列表，逗號分隔，此處只針對/admin路徑進行認證
security.basic.path = /admin

# 認證使用的用戶名
security.user.name = admin

# 認證使用的密碼。 默認情況下，啟動時會記錄隨機密碼。
security.user.password = 123456

# 可以訪問管理端點的用戶角色列表，逗號分隔
management.security.roles = SUPERUSER

# actuator暴露接口使用的端口，為了和api接口使用的端口進行分離
management.port = 8099

# actuator暴露接口的前綴
management.context-path = /admin

# actuator是否需要安全保證
management.security.enabled = false

# actuator的metrics接口是否需要安全保證
endpoints.metrics.sensitive = false

# actuator的metrics接口是否開啟
endpoints.metrics.enabled=true

# actuator的health接口是否需要安全保證
endpoints.health.sensitive=false

# actuator的health接口是否開啟
endpoints.health.enabled=true

application.yml 配置如下：

# actuator是否需要安全保證
management.security.enabled: false
endpoints:
 metrics:
 # actuator的metrics接口是否需要安全保證
 sensitive: false
 # actuator的metrics接口是否開啟
 enabled: true
 health:
 # actuator的health接口是否需要安全保證
 sensitive: false
 # actuator的health接口是否開啟
 enabled: true

3. 啟用Prometheus監(jiān)控

在Springboot啟動類上添加注解@EnablePrometheusEndpoint，同時使用simpleclient_hotspot中提供的DefaultExporter該Exporter會在metrics endpoint中放回當前應用JVM的相關(guān)信息

@SpringBootApplication
@EnablePrometheusEndpoint
@EnableSpringBootMetricsCollector
public class CaseApplication implements CommandLineRunner {

 public static void main(String[] args) {
  SpringApplication.run(CaseApplication.class, args);
 }

 @Override
 public void run(String... strings) throws Exception {
  DefaultExports.initialize();
 }

}

4. 監(jiān)控埋點

4.1 新建攔截器

建立一個攔截器，用來攔截URL。

public class PrometheusMetricsInterceptor implements HandlerInterceptor {

 private Histogram.Timer histogramRequestTimer;
 private Histogram.Timer nacosTimer;
 private Histogram.Child nacosChild;

 static final Histogram requestLatencyHistogram = Histogram.build().labelNames("path", "method", "code")
   .name("io_namespace_http_requests_latency_seconds_histogram").help("Request latency in seconds.")
   .register();

 @Override
 public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
  System.out.println("-------Histogram--------");
  histogramRequestTimer = requestLatencyHistogram
    .labels(request.getRequestURI(), request.getMethod(), String.valueOf(response.getStatus()))
    .startTimer();
  nacosTimer = MetricsMonitor.getConfigRequestMonitor(request.getMethod(), request.getRequestURI(), String.valueOf(response.getStatus()));
  nacosChild = MetricsMonitor.getNamingRequestMonitor(request.getMethod(), request.getRequestURI(), String.valueOf(response.getStatus()));
  return true;
 }

 @Override
 public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {

 }

 @Override
 public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
  histogramRequestTimer.observeDuration();
  nacosTimer.observeDuration();
  nacosChild.startTimer();
 }
}

4.2 注冊攔截器

新建攔截器后需要注冊到服務中才可以攔截URL。

@Configuration
public class WebServletContextConfiguration extends WebMvcConfigurationSupport {

 @Override
 public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {

  registry.addInterceptor(getInterceptor()).addPathPatterns("/**");
  super.addInterceptors(registry);
 }

 @Bean
 public HandlerInterceptor getInterceptor() {
  return new PrometheusMetricsInterceptor();
 }

}

5. 驗證監(jiān)控

啟動應用程序，訪問地址
http://localhost:8099/admin/prometheus，驗證是否存在監(jiān)控指標。

6. 指標類型

普羅米修斯客戶端庫提供了四種核心度量類型。目前，它們只在客戶端庫(為了使api能夠根據(jù)特定類型的使用而定制)和wire協(xié)議中有所區(qū)別。Prometheus服務器還沒有利用類型信息，并將所有數(shù)據(jù)壓縮成無類型的時間序列。這種情況在未來可能會改變。

6.1 Counter

計數(shù)器是一個累積度量，它表示一個單調(diào)遞增的計數(shù)器，其值在重新啟動時只能遞增或重置為零。例如，您可以使用計數(shù)器來表示服務的請求、完成的任務或錯誤的數(shù)量。
不要使用計數(shù)器來暴露可能降低的值。例如，不要為當前正在運行的進程的數(shù)量使用計數(shù)器;而是使用量規(guī)。
示例代碼：

import io.prometheus.client.Counter;
class YourClass {
 static final Counter requests = Counter.build()
  .name("requests_total").help("Total requests.").register();

 void processRequest() {
 requests.inc();
 // Your code here.
 }
}

6.2 Gauge

量規(guī)是一個度量單位，它表示一個可以任意上下移動的數(shù)值。
壓力表通常用于測量溫度或當前內(nèi)存使用情況等測量值，但也用于“計數(shù)”，比如并發(fā)請求的數(shù)量。
示例代碼：

class YourClass {
 static final Gauge inprogressRequests = Gauge.build()
  .name("inprogress_requests").help("Inprogress requests.").register();

 void processRequest() {
 inprogressRequests.inc();
 // Your code here.
 inprogressRequests.dec();
 }
}

6.3 Histogram

直方圖對觀察結(jié)果(通常是請求持續(xù)時間或響應大小之類的東西)進行采樣，并在可配置的桶中計數(shù)。它還提供所有觀測值的和。
示例代碼：

class YourClass {
 static final Histogram requestLatency = Histogram.build()
  .name("requests_latency_seconds").help("Request latency in seconds.").register();

 void processRequest(Request req) {
 Histogram.Timer requestTimer = requestLatency.startTimer();
 try {
  // Your code here.
 } finally {
  requestTimer.observeDuration();
 }
 }
}

6.4 Summary

與柱狀圖類似，摘要對觀察結(jié)果進行采樣(通常是請求持續(xù)時間和響應大小之類的內(nèi)容)。雖然它還提供了觀察值的總數(shù)和所有觀察值的總和，但它計算了一個滑動時間窗口上的可配置分位數(shù)。

class YourClass {
 static final Summary receivedBytes = Summary.build()
  .name("requests_size_bytes").help("Request size in bytes.").register();
 static final Summary requestLatency = Summary.build()
  .name("requests_latency_seconds").help("Request latency in seconds.").register();

 void processRequest(Request req) {
 Summary.Timer requestTimer = requestLatency.startTimer();
 try {
  // Your code here.
 } finally {
  receivedBytes.observe(req.size());
  requestTimer.observeDuration();
 }
 }
}

6.5 自定義Collector

有時不可能直接測試代碼，因為它不在您的控制范圍內(nèi)。這要求您代理來自其他系統(tǒng)的指標。
為此，您需要創(chuàng)建一個自定義收集器(需要將其注冊為普通度量)。

class YourCustomCollector extends Collector {
 List<MetricFamilySamples> collect() {
 List<MetricFamilySamples> mfs = new ArrayList<MetricFamilySamples>();
 // With no labels.
 mfs.add(new GaugeMetricFamily("my_gauge", "help", 42));
 // With labels
 GaugeMetricFamily labeledGauge = new GaugeMetricFamily("my_other_gauge", "help", Arrays.asList("labelname"));
 labeledGauge.addMetric(Arrays.asList("foo"), 4);
 labeledGauge.addMetric(Arrays.asList("bar"), 5);
 mfs.add(labeledGauge);
 return mfs;
 }
}

// Registration
static final YourCustomCollector requests = new YourCustomCollector().register()

7. 安裝配置Prometheus

7.1 安裝配置

下載安裝包

wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.12.0/prometheus-2.12.0.linux-amd64.tar.gz

解壓文件

tar -zxvf prometheus-2.12.0.linux-amd64.tar.gz

修改配置文件prometheus.yml采集Nacos metrics數(shù)據(jù)。配置監(jiān)控的job以及目標服務器，每一個目標服務器都是一個實例。

cd prometheus-*

后臺啟動Prometheus服務，并出到日志。

./prometheus --config.file=prometheus.yml > prometheus.log 2>&1 &

通過訪問http://{ip}:9090/graph可以看到prometheus的采集數(shù)據(jù)，在搜索欄搜索監(jiān)控指標，例如：nacos_monitor可以搜索到Nacos數(shù)據(jù)說明采集數(shù)據(jù)成功

在查詢條件框中輸入表達式，進行統(tǒng)計。例如：

sum(rate(nacos_client_request_seconds_count{url=~'/dialog/slu/nlp/parser', instance=~'39.97.161.102:30315|39.97.161.102:30316'}[1m])) by (method,url,instance)

結(jié)果如下圖：

8. 安裝配置Grafana

 8.1 安裝配置

安裝grafana，下載安裝包

wget https://dl.grafana.com/oss/release/grafana-6.5.2.linux-amd64.tar.gz
tar -zxvf grafana-6.5.2.linux-amd64.tar.gz

修改端口配置，復制一個配置文件，后續(xù)修改基于該自定義配置文件修改，不需要修改原始文件。

cd grafana-6.5.2/conf
cp sample.ini custom.ini
vi custom.ini

可以在該配置文件中修改端口號

訪問grafana: http://{ip}:3000，用戶名密碼默認為：admin/admin。

登錄時提示修改默認密碼，如果不想修改可以跳過。

8.2 配置數(shù)據(jù)源

8.3 配置監(jiān)控面板

監(jiān)控面板可以自己配置，也可以通過導入json文件來進行修改，推薦使用配置好的json文件，修改起來會非常方便。

修改后的展示效果如圖所示：

注：此處grafana的模板文件是從別處下載的，可以根據(jù)需要導入自己的模板文件。

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