如何解決SpringBoot?Actuator潛在的OOM問題

這篇文章主要介紹如何解決SpringBoot Actuator潛在的OOM問題，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

此問題背景產(chǎn)生于近期需要上線的一個(gè)功能的埋點(diǎn)；主要表現(xiàn)就是在應(yīng)用啟動(dòng)之后的一段時(shí)間內(nèi)，內(nèi)存使用一直呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。

下圖為場(chǎng)景復(fù)線后，本地通過 jconsole 查看到的內(nèi)部使用走勢(shì)圖。

實(shí)際環(huán)境受限于配置，內(nèi)存不會(huì)膨脹

背景&問題

應(yīng)用 a 使用 rest template 通過 http 方式調(diào)用 應(yīng)用 b，應(yīng)用項(xiàng)目中開啟了 actuator，api 使用的是 micrometer；在 client 調(diào)用時(shí)，actuator 會(huì)產(chǎn)生一個(gè) name 為 http.client.requests 的 metrics，此 metric 的 tag 中包含點(diǎn)目標(biāo)的 uri。

應(yīng)用 b 提供的接口大致如下：

@RequestMapping("test_query_params")
public String test_query_params(@RequestParam String value) {
    return value;
}

@RequestMapping("test_path_params/{value}")
public String test_path_params(@PathVariable String value) {
    return value;
}

http://localhost:8080/api/test/test_query_params?value=

http://localhost:8080/api/test/test_path_params/{value}_

期望在 metric 的收集結(jié)果中應(yīng)該包括兩個(gè) metrics，主要區(qū)別是 tag 中的 uri 不同，一個(gè)是 api/test/test_query_params， 另一個(gè)是 api/test/test_path_params/{value}；實(shí)際上從拿到的 metrics 數(shù)據(jù)來看，差異很大，這里以 pathvariable 的 metric 為例，數(shù)據(jù)如下：

tag: "uri",
values: [
"/api/test/test_path_params/glmapper58",
"/api/test/test_path_params/glmapper59",
"/api/test/test_path_params/glmapper54",
"/api/test/test_path_params/glmapper55",
"/api/test/test_path_params/glmapper56",
"/api/test/test_path_params/glmapper57",
"/api/test/test_path_params/glmapper50",
"/api/test/test_path_params/glmapper51",
"/api/test/test_path_params/glmapper52",
"/api/test/test_path_params/glmapper53",
"/api/test/test_path_params/glmapper47",
"/api/test/test_path_params/glmapper48",
"/api/test/test_path_params/glmapper49",
"/api/test/test_path_params/glmapper43",
"/api/test/test_path_params/glmapper44",
"/api/test/test_path_params/glmapper45",
"/api/test/test_path_params/glmapper46",
"/api/test/test_path_params/glmapper40",
"/api/test/test_path_params/glmapper41",
"/api/test/test_path_params/glmapper42",
"/api/test/test_path_params/glmapper36",
"/api/test/test_path_params/glmapper37",
"/api/test/test_path_params/glmapper38",
"/api/test/test_path_params/glmapper39",
"/api/test/test_path_params/glmapper32",
"/api/test/test_path_params/glmapper33",
"/api/test/test_path_params/glmapper34",
"/api/test/test_path_params/glmapper35",
"/api/test/test_path_params/glmapper30",
"/api/test/test_path_params/glmapper31",
"/api/test/test_path_params/glmapper25",
"/api/test/test_path_params/glmapper26",
....
]

可以非常明顯的看到，這里將{value} 參數(shù)作為了 uri 組件部分，并且體現(xiàn)在 tag 中，并不是期望的 api/test/test_path_params/{value}。

問題原因及解決

兩個(gè)問題，1、這個(gè)埋點(diǎn)是怎么生效的，先搞清楚這個(gè)問題，才能順藤摸瓜。2、怎么解決。

默認(rèn)埋點(diǎn)是如何生效的

因?yàn)槭峭ㄟ^ resttemplate 進(jìn)行調(diào)用訪問，那么埋點(diǎn)肯定也是基于對(duì) resttemplate 的代理；按照這個(gè)思路，筆者找到了 org.springframework.boot.actuate.metrics.web.client.MetricsRestTemplateCustomizer 這個(gè)類。RestTemplateCustomizer 就是對(duì) resttemplate 進(jìn)行定制的，MetricsRestTemplateCustomizer 通過名字也能得知期作用是為了給 resttemplate 增加 metric 能力。

再來討論 RestTemplateCustomizer，當(dāng)使用RestTemplateBuilder構(gòu)建RestTemplate時(shí)，可以通過RestTemplateCustomizer進(jìn)行更高級(jí)的定制，所有RestTemplateCustomizer beans 將自動(dòng)添加到自動(dòng)配置的RestTemplateBuilder。也就是說如果 想 MetricsRestTemplateCustomizer 生效，那么構(gòu)建 resttemplate 必須通過 RestTemplateBuilder 方式構(gòu)建，而不是直接 new。

http.client.requests 中的 uri

塞 tag 的代碼在org.springframework.boot.actuate.metrics.web.client.RestTemplateExchangeTags 類中，作用時(shí)機(jī)是在 MetricsClientHttpRequestInterceptor 攔截器中。當(dāng)調(diào)用執(zhí)行完成后，會(huì)將當(dāng)次請(qǐng)求 metric 記錄下來，在這里就會(huì)使用到 RestTemplateExchangeTags 來填充 tags。 下面僅給出 uri 的部分代碼

	/**
	 * Creates a {@code uri} {@code Tag} for the URI of the given {@code request}.
	 * @param request the request
	 * @return the uri tag
	 */
	public static Tag uri(HttpRequest request) {
		return Tag.of("uri", ensureLeadingSlash(stripUri(request.getURI().toString())));
	}

	/**
	 * Creates a {@code uri} {@code Tag} from the given {@code uriTemplate}.
	 * @param uriTemplate the template
	 * @return the uri tag
	 */
	public static Tag uri(String uriTemplate) {
		String uri = (StringUtils.hasText(uriTemplate) ? uriTemplate : "none");
		return Tag.of("uri", ensureLeadingSlash(stripUri(uri)));

其余的還有 status 和 clientName 等 tag name。

通過斷點(diǎn)，可以看到，這里 request.getURI() 拿到的是帶有參數(shù)的完整請(qǐng)求鏈接。

這些 tag 的組裝最終在 DefaultRestTemplateExchangeTagsProvider 中完成，并返回一個(gè) 列表。

private Timer.Builder getTimeBuilder(HttpRequest request, ClientHttpResponse response) {
    return this.autoTimer.builder(this.metricName)
                // tagProvider 為 DefaultRestTemplateExchangeTagsProvider
				.tags(this.tagProvider.getTags(urlTemplate.get().poll(), request, response))
				.description("Timer of RestTemplate operation");
}

解決

這里先來看下官方對(duì)于 request.getURI  的解釋

	/**
	 * Return the URI of the request (including a query string if any,
	 * but only if it is well-formed for a URI representation).
	 * @return the URI of the request (never {@code null})
	 */
	URI getURI();

返回請(qǐng)求的 URI，這里包括了任何的查詢參數(shù)。那么是不是拿到不用參數(shù)的 path 就行呢？

這里嘗試通過 request.getURI().getPath() 拿到了預(yù)期的 path（@pathvariable 拿到的是模板）。

再回到 DefaultRestTemplateExchangeTagsProvider，所有的 tag 都是在這里完成組裝，這個(gè)類明顯是一個(gè)默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)(Spring 體系下基本只要是Defaultxxx 的，一般都能擴(kuò)展 )，查看它的接口類 RestTemplateExchangeTagsProvider 如下：

/**
 * Provides {@link Tag Tags} for an exchange performed by a {@link RestTemplate}.
 *
 * @author Jon Schneider
 * @author Andy Wilkinson
 * @since 2.0.0
 */
@FunctionalInterface
public interface RestTemplateExchangeTagsProvider {

	/**
	 * Provides the tags to be associated with metrics that are recorded for the given
	 * {@code request} and {@code response} exchange.
	 * @param urlTemplate the source URl template, if available
	 * @param request the request
	 * @param response the response (may be {@code null} if the exchange failed)
	 * @return the tags
	 */
	Iterable<Tag> getTags(String urlTemplate, HttpRequest request, ClientHttpResponse response);

}

RestTemplateExchangeTagsProvider 的作用就是為 resttemplate 提供 tag 的，所以這里通過自定義一個(gè) RestTemplateExchangeTagsProvider，來替換DefaultRestTemplateExchangeTagsProvider，以達(dá)到我們的目標(biāo)，大致代碼如下：

@Override
 public Iterable<Tag> getTags(String urlTemplate, HttpRequest request, ClientHttpResponse response) {
    Tag uriTag;
    // 取 request.getURI().getPath() 作為 uri 的 value
    if (StringUtils.hasText(request.getURI().getPath())) {
      uriTag = Tag.of("uri", ensureLeadingSlash(stripUri(request.getURI().getPath())));
    } else {
      uriTag = (StringUtils.hasText(urlTemplate) ? RestTemplateExchangeTags.uri(urlTemplate)
                    : RestTemplateExchangeTags.uri(request));
    }
    return Arrays.asList(RestTemplateExchangeTags.method(request), uriTag,
                RestTemplateExchangeTags.status(response), RestTemplateExchangeTags.clientName(request));
    }

會(huì)不會(huì) OOM

理論上，應(yīng)該參數(shù)不同，在使用默認(rèn) DefaultRestTemplateExchangeTagsProvider 的情況下，meter 會(huì)隨著 tags 的不同迅速膨脹，在 micrometer 中，這些數(shù)據(jù)是存在 map 中的

// Even though writes are guarded by meterMapLock, iterators across value space are supported
// Hence, we use CHM to support that iteration without ConcurrentModificationException risk
private final Map<Id, Meter> meterMap = new ConcurrentHashMap<>();

一般情況下不會(huì)，這里是因?yàn)?spring boot actuator 自己提供了保護(hù)機(jī)制，對(duì)于默認(rèn)情況，tags 在同一個(gè) metric 下，最多只有 100 個(gè)

/**
* Maximum number of unique URI tag values allowed. After the max number of
* tag values is reached, metrics with additional tag values are denied by
* filter.
*/
private int maxUriTags = 100;

如果你想使得這個(gè)數(shù)更大一些，可以通過如下配置配置

management.metrics.web.client.max-uri-tags=10000

如果配置值過大，會(huì)存在潛在的 oom 風(fēng)險(xiǎn)。

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