使用ASP.NET Core 实现Docker的HealthCheck指令

写在前面

HealthCheck 不仅是对应用程序内运行情况、数据流通情况进行检查，还包括应用程序对外部服务或依赖资源的健康检查。

健康检查通常是以暴露应用程序的HTTP端点的形式 实施，可用于配置健康探测的的场景有：

容器或负载均衡器探测应用状态，执行既定策略，例如：容器探测到应用unhealthy可终止后续的滚动部署或者重启容器；负载均衡器探测到实例unhealthy能将请求路由到健康的运行实例。
对应用程序种依赖的第三方服务进行健康探测，比如redis、database、外部服务接口
内存、硬盘、网络等物理依赖资源的探测

HealthCheck提供一种 告知外部应用运行状态的机制。

容器HEALTHCHECK指令

　　一般情况下我们很容易知道容器正在运行[running]，但容器作为相对独立的应用执行环境，有时候并不知道容器是否以预期的方式正确运作[working]

Dockerfile/ docker-compose.yml文件提供的 HEALTHCHECK指令提供了探测容器正确工作的轮询机制，轮询内容可由应用自身决定。

该指令定义轮询参数interval、探测超时参数timeout、重试参数retries 进行不间断探测容器：

// 通过在容器内运行shell命令来探测容器健康状态， 命令返回值0表示容器healthy， 命令返回值1表示unhealthy

EALTHCHECK [OPTIONS] CMD command

对于容器内Web应用，自然而然会想到使用暴露HTTP端点的方式去探测，并将error response认定为unhealthy

// 容器每隔5min请求应用程序的http://localhost（重试3次），成功响应则返回0，错误响应则返回1

HEALTHCHECK --interval=5m --timeout=3s --retries=3 CMD curl -f http://localhost：5000/healthz || exit 1

下面我们会将渐进式演示 使用Docker平台的HEALTHCHECK指令对接 ASP.NET Core程序的健康检查能力。

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ASP.NET Core 实现HealthCheck

ASPNET Core在2.2版本内置了健康检查的能力，使用的是一个HealthCheck Middleware，该中间件是一个终端中间件，满足该路径的url请求，将会被该中间件处理。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddHealthChecks();
}

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
    app.UseHealthChecks("/healthcheck");
}

请求/healthcheck端点，程序会进行健康检查逻辑并响应输出，默认的行为:

① 对healthy、degraded状态返回200 OK 响应码；对于unhealthy返回503 Service Unavailable 响应码

② 响应体只会包含简单的HealthStatus枚举字符串

③ 将每次健康检查的结果写入HealthReport对象。

作为企业级项目，存在对Web项目物理资源和服务依赖的健康检查需求，这里我们为避免重复造轮子，引入了开源的力量。

开源社区对HealthCheck的支持

　开源的企业级AspNetCore.Diagnostics.HealthChecks系列组件，该系列组件支持多种物理资源和服务依赖的健康检查，支持报告推送，支持友好的检查报告UI（支持后台轮训检查）、支持webhook通知。

下面的步骤演示了对web程序HTTP请求、Redis、Sqlite等服务进行健康检查的端点配置

① 引入AspNetCore.HealthChecks.Redis 、 AspNetCore.HealthChecks.Sqlite nuget库

② startup中配置并启用健康检查

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// 以下代码截取自Startup.Configure方法： 启用/healthz作为检查端点
 app.UseHealthChecks("/healthz").UseMvcWithDefaultRoute();    //  这里仍然只会响应 200/503状态码+简单的HealthStatus枚举值

　小技巧：你也可以使用UseHealthChecks()扩展方法修改默认的响应输出，这里我们可引入HealthChecks.UI.Client nuget package输出更加详细的的HealthReport

  app.UseHealthChecks("/healthz", new HealthCheckOptions()
                {
                    Predicate = _ => true,
                    ResponseWriter =  UIResponseWriter.WriteHealthCheckUIResponse  // 该响应输出是一个json，包含所有检查项的详细检查结果
                });

注意

　上文配置的HEALTHCHECK 指令：
HEALTHCHECK --interval=5m --timeout=3s --retries=3 CMD curl -f http://localhost:5000/healthz || exit 1
并不关注响应体输出，依然对于success response 返回0， error response返回1。

测试容器的HEALTHCHECK输出

　　使用docker ps命令可查看容器的状态，通过docker inspect [container_id] 查看容器HealthCheck的输出

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                  PORTS                NAMES
0111ea10581f        eqidmanager_proxy   "nginx -g 'daemon ..."   24 hours ago        Up 24 hours             0.0.0.0:80->80/tcp   eqidmanager_proxy_1
8e96a0e8b993        eqidmanager_app     "dotnet EqidManage..."   24 hours ago        Up 24 hours (healthy)   80/tcp               eqidmanager_app_1