【 ＜二＞ 丹方改良：Spring 時代的 JavaWeb】之 Spring Boot 中的監控：使用 Actuator 實現健康檢查

??<前文回顧>

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<今日更新>

一、引子：監控這事兒，不能光靠“瞅”

咱們搞開發的，最怕的就是系統出問題，結果自己還蒙在鼓里。你說你寫的代碼，跑得好好的，突然就“拉胯”了，用戶那邊嗷嗷叫，你這邊還一臉懵。這不就跟“瞎子摸象”似的，摸到哪兒算哪兒，最后還得靠運氣。所以啊，監控這事兒，不能光靠“瞅”，得有點真家伙。

Spring Boot 里頭有個叫 Actuator 的玩意兒，專門用來監控應用的健康狀態。這玩意兒就跟“千里眼”似的，能讓你一眼瞅見系統里頭哪兒不對勁。今兒個咱就嘮嘮，咋用 Actuator 實現健康檢查。

二、Actuator 是啥？能吃嗎？

Actuator 是 Spring Boot 提供的一個模塊，專門用來監控和管理應用。它提供了一堆端點（Endpoint），通過這些端點，你可以查看應用的運行狀態、健康情況、內存使用情況等等。說白了，就是給你開了個“后門”，讓你能隨時“偷窺”系統的內部情況。

Actuator 的核心功能包括：

  • 健康檢查（Health Check）
  • 指標收集（Metrics）
  • 環境信息（Environment）
  • 線程信息（Thread Dump）
  • 日志管理（Loggers）

這些功能就跟“工具箱”似的，里頭啥都有，隨用隨取。今兒個咱主要嘮嘮健康檢查這塊兒。

三、健康檢查：別等“病入膏肓”才想起來治

健康檢查是 Actuator 里頭最常用的功能之一。它能告訴你應用現在是“生龍活虎”還是“病入膏肓”。你可能會說，這不就跟“體檢”似的嗎？沒錯，就是體檢。不過這個體檢是實時的，隨時都能做。

1. 咋啟用 Actuator？

首先，你得在?pom.xml?里頭加上 Actuator 的依賴：

XML Code

<dependency>

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

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

</dependency>

加完依賴，啟動應用，Actuator 就自動啟用了。默認情況下，Actuator 的端點是通過 HTTP 暴露的，你可以通過?/actuator?路徑訪問這些端點。

2. 健康檢查端點

健康檢查的端點是?/actuator/health。你可以在瀏覽器里訪問這個端點，或者用?curl?命令：

bash Code

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

返回的結果大概是這樣的：

JSON Code

{

????"status": "UP"

}

這個?status?字段告訴你應用的健康狀態。UP?表示應用正常，DOWN?表示應用掛了。

3. 自定義健康檢查

默認的健康檢查只能告訴你應用是不是還活著，但有時候你需要的不僅僅是“活著”。比如，你可能想知道數據庫連接是不是正常，磁盤空間是不是夠用，外部服務是不是能訪問。這時候，你就得自定義健康檢查了。

Spring Boot 提供了一個?HealthIndicator?接口，你可以實現這個接口，自定義健康檢查的邏輯。比如，你想檢查數據庫連接是不是正常，可以這么寫：

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();

????????}

????}

}

這個?DatabaseHealthIndicator?類實現了?HealthIndicator?接口，檢查數據庫連接是不是正常。如果連接正常，返回?UP，否則返回?DOWN。

4. 健康檢查的坑

自定義健康檢查雖然好用，但也有坑。最大的坑就是健康檢查的邏輯不能太復雜，否則會影響應用的性能。比如，你要是每次健康檢查都去連接數據庫，那數據庫的壓力可就大了。所以，健康檢查的邏輯要盡量簡單，別整得太復雜。

另外，健康檢查的結果是緩存的，默認情況下，緩存時間是 10 秒。也就是說，你改了健康檢查的邏輯，得等 10 秒才能看到效果。你要是覺得 10 秒太長，可以通過配置改：

Yml Code

management:

??endpoint:

????health:

??????cache:

????????time-to-live: 1s

這個配置把緩存時間改成了 1 秒。

四、其他端點：別光盯著健康檢查

Actuator 里頭不光有健康檢查，還有其他一堆端點。這些端點就跟“工具箱”里的其他工具似的，各有各的用處。

1. 指標收集（Metrics）

指標收集的端點是?/actuator/metrics。這個端點能告訴你應用的各項指標，比如內存使用情況、CPU 使用情況、請求次數等等。你可以通過這個端點，實時監控應用的性能。

bash Code

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

返回的結果大概是這樣的：

JSON Code

{

????"names": [

????????"jvm.memory.max",

????????"jvm.memory.used",

????????"jvm.threads.live",

????????"http.server.requests"

????]

}

你可以通過?/actuator/metrics/{metricName}?查看具體的指標。比如，查看內存使用情況：

bash Code

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

2. 環境信息（Environment）

環境信息的端點是?/actuator/env。這個端點能告訴你應用的環境變量、配置文件里的配置項等等。你可以通過這個端點，查看應用的配置是不是正確。

bash Code

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

返回的結果大概是這樣的：

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. 線程信息（Thread Dump）

線程信息的端點是?/actuator/threaddump。這個端點能告訴你應用的所有線程的狀態。你可以通過這個端點，查看應用是不是有線程死鎖、線程阻塞等問題。

bash Code

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

返回的結果大概是這樣的：

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）

日志管理的端點是?/actuator/loggers。這個端點能告訴你應用的日志配置。你可以通過這個端點，動態修改日志級別。

bash Code

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

返回的結果大概是這樣的：

JSON Code

{

????"levels": [

????????"OFF",

????????"ERROR",

????????"WARN",

????????"INFO",

????????"DEBUG",

????????"TRACE"

????],

????"loggers": {

????????"ROOT": {

????????????"configuredLevel": "INFO",

????????????"effectiveLevel": "INFO"

????????},

????????"com.example": {

????????????"configuredLevel": null,

????????????"effectiveLevel": "INFO"

????????}

????}

}

你可以通過?/actuator/loggers/{loggerName}?修改某個 Logger 的日志級別。比如，把?com.example?的日志級別改成?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：別讓人“偷家”

Actuator 的端點雖然好用，但也有安全隱患。你要是把這些端點暴露在外網，那可就相當于“開門揖盜”了。所以，你得做好安全措施。

1. 只暴露必要的端點

默認情況下，Actuator 只暴露了?/actuator/health?和?/actuator/info?兩個端點。你可以通過配置，暴露其他端點：

Yml Code

management:

??endpoints:

????web:

??????exposure:

????????include: "*"

這個配置暴露了所有端點。你要是覺得不安全，可以只暴露必要的端點：

Yml Code

management:

??endpoints:

????web:

??????exposure:

????????include: "health,info,metrics"

2. 啟用安全認證

你可以通過 Spring Security 啟用安全認證，保護 Actuator 的端點。比如，你可以配置一個簡單的 HTTP Basic 認證：

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);

????}

}

這個配置啟用了 HTTP Basic 認證，只有用戶名是?admin，密碼是?password?的用戶才能訪問 Actuator 的端點。

專有名詞解釋

  1. Actuator：Spring Boot 提供的一個模塊，用于監控和管理應用。
  2. HealthIndicator：Spring Boot 提供的一個接口，用于自定義健康檢查的邏輯。
  3. Metrics：Spring Boot 提供的指標收集功能，用于監控應用的性能。
  4. Environment：Spring Boot 提供的環境信息功能，用于查看應用的環境變量和配置項。
  5. Thread Dump：Spring Boot 提供的線程信息功能，用于查看應用的所有線程的狀態。
  6. Loggers：Spring Boot 提供的日志管理功能，用于查看和修改應用的日志配置。

寫在最后

身為一個中古程序猿，我有很多自己想做的事情，比如埋頭苦干手搓一個低代碼數據庫設計平臺（目前只針對寫java的朋友），已經在找朋友內測了，比如很喜歡幫身邊的朋友看看簡歷，講講面試技巧，畢竟工作這么多年，也做到過高管，有很多面人經歷，意見還算有用，大家基本都能拿到想要的offer...

我深刻意識到，能自由做自己喜歡的事情是有多么不容易，又是多么有成就感。所以我拉了兩三個志同道合的好友，開了一間公司，繼續朝著“自由”的目標前進。

當下呢，我們希望有更多的朋友能夠參與到產品的測試中來，體驗并且給出更好的建議。未來可能會在博客po更多關于我們產品的內容，包括使用場景、說明、課程等，希望能對大家有所幫助。

另外，想整個花活兒，每天花個1-2小時，來幫助我素未謀面的老朋友們看看簡歷，提提意見啥的，純屬為愛發電。我在線時間不固定，但是不要米，咱就別要自行車兒了唄~如果您有興趣，可以點擊文章底部卡片一起交流（人工回復，比較慢，請擔待）。

最后，請大家持續關注我們的博客，未來還有很多欄目，一起發掘~！

（來呀~↓↓↓~老鐵）

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