背景

在当下互联网环境中，微服务开发逐渐占据主导地位;微服务是分布式的，大部分模块都是运行在不同环境的机器上，彼此通过api进行交互，那么问题也就随之而来了，前后台的业务流会经过很多个微服务的处理和传递，当出现问题后如何快速定位呢？

介绍

Actuator 是 Spring Boot 提供的对应用系统的自省和监控的集成功能，可以查看应用配置的详细信息，例如自动化配置信息、创建的 Spring beans 以及一些环境属性等。

为了保证 actuator 暴露的监控接口的安全性，需要添加安全控制的依赖spring-boot-start-security依赖，访问应用监控端点时，都需要输入验证信息。Security 依赖，可以选择不加，不进行安全管理，但不建议这么做。

Actuator 的 REST 接口

Actuator 监控分成两类：原生端点和用户自定义端点；自定义端点主要是指扩展性，用户可以根据自己的实际应用，定义一些比较关心的指标，在运行期进行监控。

原生端点是在应用程序里提供众多 Web 接口，通过它们了解应用程序运行时的内部状况。原生端点又可以分成三类：

应用配置类：可以查看应用在运行期的静态信息：例如自动配置信息、加载的 springbean 信息、yml 文件配置信息、环境信息、请求映射信息；
度量指标类：主要是运行期的动态信息，例如堆栈、请求连、一些健康指标、metrics 信息等；
操作控制类：主要是指 shutdown,用户可以发送一个请求将应用的监控功能关闭。

Actuator 提供了 13 个接口，具体如下表所示:

HTTP 方法	路径	描述
GET	/auditevents	显示应用暴露的审计事件 (比如认证进入、订单失败)
GET	/beans	描述应用程序上下文里全部的 Bean，以及它们的关系
GET	/conditions	就是 1.0 的 /autoconfig ，提供一份自动配置生效的条件情况，记录哪些自动配置条件通过了，哪些没通过
GET	/configprops	描述配置属性(包含默认值)如何注入Bean
GET	/env	获取全部环境属性
GET	/env/{name}	根据名称获取特定的环境属性值
GET	/flyway	提供一份 Flyway 数据库迁移信息
GET	/liquidbase	显示Liquibase 数据库迁移的纤细信息
GET	/health	报告应用程序的健康指标，这些值由 HealthIndicator 的实现类提供
GET	/heapdump	dump 一份应用的 JVM 堆信息
GET	/httptrace	显示HTTP足迹，最近100个HTTP request/repsponse
GET	/info	获取应用程序的定制信息，这些信息由info打头的属性提供
GET	/logfile	返回log file中的内容(如果 logging.file 或者 logging.path 被设置)
GET	/loggers	显示和修改配置的loggers
GET	/metrics	报告各种应用程序度量信息，比如内存用量和HTTP请求计数
GET	/metrics/{name}	报告指定名称的应用程序度量值
GET	/scheduledtasks	展示应用中的定时任务信息
GET	/sessions	如果我们使用了 Spring Session 展示应用中的 HTTP sessions 信息
POST	/shutdown	关闭应用程序，要求endpoints.shutdown.enabled设置为true
GET	/mappings	描述全部的 URI路径，以及它们和控制器(包含Actuator端点)的映射关系
GET	/threaddump	获取线程活动的快照

快速实践

引入maven依赖

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

application.yml配置

management:
  endpoints:
    web:
      #配置端点访问前缀
      base-path: /actuator
      exposure:
        #暴露所有端点
        include: '*'
  #     exclude: beans,env #在暴露所有端点的前提下，可以排除某个端点(不暴露)
  endpoint:
    health:
      show-details: always
    shutdown:
      enabled: true
info:
  app:
    name: spring-boot-actuator
    version: 1.0.0
    description: This is a SpringBoot Actuator Project

配置完成之后，启动项目就可以继续验证各个监控功能了。

常用命令详解

在 Spring Boot 2.x 中为了安全起见，Actuator 只开放了两个端点 /actuator/health 和 /actuator/info；可以在配置文件中设置打开。

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        #暴露所有端点,也可以选择部分，如beans,trace
        include: '*'

Actuator 几乎监控了应用涉及的方方面面，下面重点讲述一些经常在项目中常用的命令。

info

info 就是我们自己配置在配置文件中以 info 开头的配置信息，比如我们在示例项目中的配置是：

info:
  app:
    name: spring-boot-actuator
    version: 1.0.0
    description: This is a SpringBoot Actuator Project

启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/info返回部分信息如下：

{
    "app":{
        "name":"spring-boot-actuator",
        "version":"1.0.0",
        "description":"This is a SpringBoot Actuator Project"
    }
}

health

health 主要用来检查应用的运行状态，这是我们使用最高频的一个监控点。通常使用此接口提醒我们应用实例的运行状态，以及应用不”健康“的原因，比如数据库连接、磁盘空间不够等。

默认情况下 health 的状态是开放的，添加依赖后启动项目，访问：http://localhost:8080/actuator/health即可看到应用的状态。

{  
    "status":"UP",  
    "components":**{  
        "diskSpace":**{  
            "status":"UP",  
            "details":**{  
                "total":785447383040,  
                "free":626122211328,  
                "threshold":10485760,  
                "exists":true  
            }  
        },  
        "ping":**{  
            "status":"UP"  
        }  
    }  
}

默认情况下，最终的 Spring Boot 应用的状态是由 HealthAggregator 汇总而成的，汇总的算法是：

1 设置状态码顺序：setStatusOrder(Status.DOWN, Status.OUT_OF_SERVICE, Status.UP, Status.UNKNOWN);。
2 过滤掉不能识别的状态码。
3 如果无任何状态码，整个 Spring Boot 应用的状态是 UNKNOWN。
4 将所有收集到的状态码按照 1 中的顺序排序。
5 返回有序状态码序列中的第一个状态码，作为整个 Spring Boot 应用的状态。

health 通过合并几个健康指数检查应用的健康情况。Spring Boot Actuator 有几个预定义的健康指标比如DataSourceHealthIndicator, DiskSpaceHealthIndicator, MongoHealthIndicator, RedisHealthIndicator等，它使用这些健康指标作为健康检查的一部分。

举个例子，如果你的应用使用 Redis，RedisHealthindicator 将被当作检查的一部分；如果使用 MongoDB，那么MongoHealthIndicator 将被当作检查的一部分。

可以在配置文件中关闭特定的健康检查指标，比如关闭 redis 的健康检查：

management:
  health:
    redis:
      enabled: false

默认，所有的这些健康指标被当作健康检查的一部分。

beans

根据示例就可以看出，展示了 bean 的别名、类型、是否单例、类的地址、依赖等信息。启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/beans返回部分信息如下：

[
  {
    "context": "application:8080:management",
    "parent": "application:8080",
    "beans": [
      {
        "bean": "embeddedServletContainerFactory",
        "aliases": [
          
        ],
        "scope": "singleton",
        "type": "org.springframework.boot.context.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedServletContainerFactory",
        "resource": "null",
        "dependencies": [
          
        ]
      },
      {
        "bean": "endpointWebMvcChildContextConfiguration",
        "aliases": [
          
        ],
        "scope": "singleton",
        "type": "org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.EndpointWebMvcChildContextConfiguration$$EnhancerBySpringCGLIB$$a4a10f9d",
        "resource": "null",
        "dependencies": [
          
        ]
      }
  }
]

conditions

Spring Boot 的自动配置功能非常便利，但有时候也意味着出问题比较难找出具体的原因。使用 conditions 可以在应用运行时查看代码了某个配置在什么条件下生效，或者某个自动配置为什么没有生效。启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/conditions返回部分信息如下：

{
    "positiveMatches": {
     "DevToolsDataSourceAutoConfiguration": {
            "notMatched": [
                {
                    "condition": "DevToolsDataSourceAutoConfiguration.DevToolsDataSourceCondition", 
                    "message": "DevTools DataSource Condition did not find a single DataSource bean"
                }
            ], 
            "matched": [ ]
        }, 
        "RemoteDevToolsAutoConfiguration": {
            "notMatched": [
                {
                    "condition": "OnPropertyCondition", 
                    "message": "@ConditionalOnProperty (spring.devtools.remote.secret) did not find property 'secret'"
                }
            ], 
            "matched": [
                {
                    "condition": "OnClassCondition", 
                    "message": "@ConditionalOnClass found required classes 'javax.servlet.Filter', 'org.springframework.http.server.ServerHttpRequest'; @ConditionalOnMissingClass did not find unwanted class"
                }
            ]
        }
    }
}

shutdown

开启接口优雅关闭 Spring Boot 应用，要使用这个功能首先需要在配置文件中开启：

management:
  endpoint:
    shutdown:
      enabled: true

配置完成之后，启动示例项目，使用 curl 模拟 post 请求访问 shutdown 接口(shutdown 只支持POST请求)：

curl -X POST "http://localhost:8080/actuator/shutdown" 
{
    "message": "Shutting down, bye..."
}

此时你会发现应用已经被关闭。

mappings

描述全部的 URI 路径，以及它们和控制器的映射关系

启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/mappings返回部分信息如下：

{
  "/**/favicon.ico": {
    "bean": "faviconHandlerMapping"
  },
  "{[/hello]}": {
    "bean": "requestMappingHandlerMapping",
    "method": "public java.lang.String com.neo.controller.HelloController.index()"
  },
  "{[/error]}": {
    "bean": "requestMappingHandlerMapping",
    "method": "public org.springframework.http.ResponseEntity<java.util.Map<java.lang.String, java.lang.Object>> org.springframework.boot.autoconfigure.web.BasicErrorController.error(javax.servlet.http.HttpServletRequest)"
  }
}

heapdump

返回一个 GZip 压缩的 JVM 堆 dump

启动示例项目，访问：http://localhost:8080/actuator/heapdump会自动生成一个 Jvm 的堆文件 heapdump，我们可以使用 JDK 自带的 Jvm 监控工具 VisualVM 打开此文件查看内存快照。类似如下图：

SpringBoot Actuator 监控

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