【 ＜二＞ 丹方改良：Spring 时代的 JavaWeb】之 Spring Boot 中的监控：使用 Actuator 实现健康检查

  <前文回顾>

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<今日更新>

一、引子：监控这事儿，不能光靠“瞅”

咱们搞开发的，最怕的就是系统出问题，结果自己还蒙在鼓里。你说你写的代码，跑得好好的，突然就“拉胯”了，用户那边嗷嗷叫，你这边还一脸懵。这不就跟“瞎子摸象”似的，摸到哪儿算哪儿，最后还得靠运气。所以啊，监控这事儿，不能光靠“瞅”，得有点真家伙。

Spring Boot 里头有个叫 Actuator 的玩意儿，专门用来监控应用的健康状态。这玩意儿就跟“千里眼”似的，能让你一眼瞅见系统里头哪儿不对劲。今儿个咱就唠唠，咋用 Actuator 实现健康检查。

二、Actuator 是啥？能吃吗？

Actuator 是 Spring Boot 提供的一个模块，专门用来监控和管理应用。它提供了一堆端点（Endpoint），通过这些端点，你可以查看应用的运行状态、健康情况、内存使用情况等等。说白了，就是给你开了个“后门”，让你能随时“偷窥”系统的内部情况。

Actuator 的核心功能包括：

  • 健康检查（Health Check）
  • 指标收集（Metrics）
  • 环境信息（Environment）
  • 线程信息（Thread Dump）
  • 日志管理（Loggers）

这些功能就跟“工具箱”似的，里头啥都有，随用随取。今儿个咱主要唠唠健康检查这块儿。

三、健康检查：别等“病入膏肓”才想起来治

健康检查是 Actuator 里头最常用的功能之一。它能告诉你应用现在是“生龙活虎”还是“病入膏肓”。你可能会说，这不就跟“体检”似的吗？没错，就是体检。不过这个体检是实时的，随时都能做。

1. 咋启用 Actuator？

首先，你得在 pom.xml 里头加上 Actuator 的依赖：

XML Code

<dependency>

    <groupId>org.springframework.boot</groupId>

    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>

</dependency>

加完依赖，启动应用，Actuator 就自动启用了。默认情况下，Actuator 的端点是通过 HTTP 暴露的，你可以通过 /actuator 路径访问这些端点。

2. 健康检查端点

健康检查的端点是 /actuator/health。你可以在浏览器里访问这个端点，或者用 curl 命令：

bash Code

curl http://localhost:8080/actuator/health

返回的结果大概是这样的：

JSON Code

{

    "status": "UP"

}

这个 status 字段告诉你应用的健康状态。UP 表示应用正常，DOWN 表示应用挂了。

3. 自定义健康检查

默认的健康检查只能告诉你应用是不是还活着，但有时候你需要的不仅仅是“活着”。比如，你可能想知道数据库连接是不是正常，磁盘空间是不是够用，外部服务是不是能访问。这时候，你就得自定义健康检查了。

Spring Boot 提供了一个 HealthIndicator 接口，你可以实现这个接口，自定义健康检查的逻辑。比如，你想检查数据库连接是不是正常，可以这么写：

Java Code

import org.springframework.boot.actuate.health.Health;

import org.springframework.boot.actuate.health.HealthIndicator;

import org.springframework.stereotype.Component;

import java.sql.Connection;

import java.sql.DriverManager;

import java.sql.SQLException;

@Component

public class DatabaseHealthIndicator implements HealthIndicator {

    @Override

    public Health health() {

        try (Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "user", "password")) {

            if (connection.isValid(1)) {

                return Health.up().build();

            } else {

                return Health.down().withDetail("Error", "Database connection is invalid").build();

            }

        } catch (SQLException e) {

            return Health.down(e).build();

        }

    }

}

这个 DatabaseHealthIndicator 类实现了 HealthIndicator 接口，检查数据库连接是不是正常。如果连接正常，返回 UP，否则返回 DOWN。

4. 健康检查的坑

自定义健康检查虽然好用，但也有坑。最大的坑就是健康检查的逻辑不能太复杂，否则会影响应用的性能。比如，你要是每次健康检查都去连接数据库，那数据库的压力可就大了。所以，健康检查的逻辑要尽量简单，别整得太复杂。

另外，健康检查的结果是缓存的，默认情况下，缓存时间是 10 秒。也就是说，你改了健康检查的逻辑，得等 10 秒才能看到效果。你要是觉得 10 秒太长，可以通过配置改：

Yml Code

management:

  endpoint:

    health:

      cache:

        time-to-live: 1s

这个配置把缓存时间改成了 1 秒。

四、其他端点：别光盯着健康检查

Actuator 里头不光有健康检查，还有其他一堆端点。这些端点就跟“工具箱”里的其他工具似的，各有各的用处。

1. 指标收集（Metrics）

指标收集的端点是 /actuator/metrics。这个端点能告诉你应用的各项指标，比如内存使用情况、CPU 使用情况、请求次数等等。你可以通过这个端点，实时监控应用的性能。

bash Code

curl http://localhost:8080/actuator/metrics

返回的结果大概是这样的：

JSON Code

{

    "names": [

        "jvm.memory.max",

        "jvm.memory.used",

        "jvm.threads.live",

        "http.server.requests"

    ]

}

你可以通过 /actuator/metrics/{metricName} 查看具体的指标。比如，查看内存使用情况：

bash Code

curl http://localhost:8080/actuator/metrics/jvm.memory.used

2. 环境信息（Environment）

环境信息的端点是 /actuator/env。这个端点能告诉你应用的环境变量、配置文件里的配置项等等。你可以通过这个端点，查看应用的配置是不是正确。

bash Code

curl http://localhost:8080/actuator/env

返回的结果大概是这样的：

JSON Code

{

    "activeProfiles": [],

    "propertySources": [

        {

            "name": "server.ports",

            "properties": {

                "local.server.port": {

                    "value": 8080

                }

            }

        },

        {

            "name": "applicationConfig: [classpath:/application.yml]",

            "properties": {

                "management.endpoint.health.cache.time-to-live": {

                    "value": "1s"

                }

            }

        }

    ]

}

3. 线程信息（Thread Dump）

线程信息的端点是 /actuator/threaddump。这个端点能告诉你应用的所有线程的状态。你可以通过这个端点，查看应用是不是有线程死锁、线程阻塞等问题。

bash Code

curl http://localhost:8080/actuator/threaddump

返回的结果大概是这样的：

JSON Code

{

    "threads": [

        {

            "threadName": "main",

            "threadId": 1,

            "blockedCount": 0,

            "blockedTime": -1,

            "waitedCount": 0,

            "waitedTime": -1,

            "lockName": null,

            "lockOwnerId": -1,

            "lockOwnerName": null,

            "inNative": false,

            "suspended": false,

            "threadState": "RUNNABLE",

            "stackTrace": [

                {

                    "className": "java.lang.Thread",

                    "methodName": "sleep",

                    "fileName": "Thread.java",

                    "lineNumber": -2,

                    "nativeMethod": true

                }

            ],

            "lockedMonitors": [],

            "lockedSynchronizers": [],

            "lockInfo": null

        }

    ]

}

4. 日志管理（Loggers）

日志管理的端点是 /actuator/loggers。这个端点能告诉你应用的日志配置。你可以通过这个端点，动态修改日志级别。

bash Code

curl http://localhost:8080/actuator/loggers

返回的结果大概是这样的：

JSON Code

{

    "levels": [

        "OFF",

        "ERROR",

        "WARN",

        "INFO",

        "DEBUG",

        "TRACE"

    ],

    "loggers": {

        "ROOT": {

            "configuredLevel": "INFO",

            "effectiveLevel": "INFO"

        },

        "com.example": {

            "configuredLevel": null,

            "effectiveLevel": "INFO"

        }

    }

}

你可以通过 /actuator/loggers/{loggerName} 修改某个 Logger 的日志级别。比如，把 com.example 的日志级别改成 DEBUG：

bash Code

curl -X POST http://localhost:8080/actuator/loggers/com.example -H "Content-Type: application/json" -d '{"configuredLevel": "DEBUG"}'

五、安全性：别让人“偷家”

Actuator 的端点虽然好用，但也有安全隐患。你要是把这些端点暴露在外网，那可就相当于“开门揖盗”了。所以，你得做好安全措施。

1. 只暴露必要的端点

默认情况下，Actuator 只暴露了 /actuator/health 和 /actuator/info 两个端点。你可以通过配置，暴露其他端点：

Yml Code

management:

  endpoints:

    web:

      exposure:

        include: "*"

这个配置暴露了所有端点。你要是觉得不安全，可以只暴露必要的端点：

Yml Code

management:

  endpoints:

    web:

      exposure:

        include: "health,info,metrics"

2. 启用安全认证

你可以通过 Spring Security 启用安全认证，保护 Actuator 的端点。比如，你可以配置一个简单的 HTTP Basic 认证：

Java Code

import org.springframework.context.annotation.Bean;

import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;

import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;

import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;

import org.springframework.security.core.userdetails.User;

import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;

import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;

import org.springframework.security.provisioning.InMemoryUserDetailsManager;

@EnableWebSecurity

public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override

    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {

        http

            .authorizeRequests()

                .antMatchers("/actuator/**").authenticated()

                .and()

            .httpBasic();

    }

    @Bean

    @Override

    public UserDetailsService userDetailsService() {

        UserDetails user = User.withDefaultPasswordEncoder()

            .username("admin")

            .password("password")

            .roles("USER")

            .build();

        return new InMemoryUserDetailsManager(user);

    }

}

这个配置启用了 HTTP Basic 认证，只有用户名是 admin，密码是 password 的用户才能访问 Actuator 的端点。

专有名词解释

  1. Actuator：Spring Boot 提供的一个模块，用于监控和管理应用。
  2. HealthIndicator：Spring Boot 提供的一个接口，用于自定义健康检查的逻辑。
  3. Metrics：Spring Boot 提供的指标收集功能，用于监控应用的性能。
  4. Environment：Spring Boot 提供的环境信息功能，用于查看应用的环境变量和配置项。
  5. Thread Dump：Spring Boot 提供的线程信息功能，用于查看应用的所有线程的状态。
  6. Loggers：Spring Boot 提供的日志管理功能，用于查看和修改应用的日志配置。

写在最后

身为一个中古程序猿，我有很多自己想做的事情，比如埋头苦干手搓一个低代码数据库设计平台（目前只针对写java的朋友），已经在找朋友内测了，比如很喜欢帮身边的朋友看看简历，讲讲面试技巧，毕竟工作这么多年，也做到过高管，有很多面人经历，意见还算有用，大家基本都能拿到想要的offer...

我深刻意识到，能自由做自己喜欢的事情是有多么不容易，又是多么有成就感。所以我拉了两三个志同道合的好友，开了一间公司，继续朝着“自由”的目标前进。

当下呢，我们希望有更多的朋友能够参与到产品的测试中来，体验并且给出更好的建议。未来可能会在博客po更多关于我们产品的内容，包括使用场景、说明、课程等，希望能对大家有所帮助。

另外，想整个花活儿，每天花个1-2小时，来帮助我素未谋面的老朋友们看看简历，提提意见啥的，纯属为爱发电。我在线时间不固定，但是不要米，咱就别要自行车儿了呗~如果您有兴趣，可以点击文章底部卡片一起交流（人工回复，比较慢，请担待）。

最后，请大家持续关注我们的博客，未来还有很多栏目，一起发掘~！

（来呀~↓↓↓~老铁）

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