Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

栏目: IT技术 · 发布时间: 4年前

内容简介:SpringBoot的Prometheus是监控系统,可以从 Springboot 获取监控数据,以时序数据的形式存储,并提供了监控数据的查询服务。Grafana是专业的 UI 仪表盘系统,支持非常多的数据源,其中就包括 Prometheus,可以便利的从中获取数据,使用仪表盘展示出来。

整体结构

SpringBoot的 actuator 提供了监控端点。

Prometheus是监控系统,可以从 Springboot 获取监控数据,以时序数据的形式存储,并提供了监控数据的查询服务。

Grafana是专业的 UI 仪表盘系统,支持非常多的数据源,其中就包括 Prometheus,可以便利的从中获取数据,使用仪表盘展示出来。

springboot 2 中引入了 micrometer ,它可以更方便的对接各种监控系统,包括 Prometheus。

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

所以整体的结构就是:

  • springboot(micrometer)产生监控数据。

  • Prometheus 获取 springboot 应用的监控数据,存储,并提供数据查询服务。

  • Grafana 对接 Prometheus 数据源,调用其数据查询服务,用专业的仪表盘 UI 进行展示。

实践步骤

  • 创建应用 -- 作为监控目标,产生监控数据。

  • 集成度量库 micrometer -- 以便对接监控系统 Prometheus。

  • 部署 prometheus

  • 配置 prometheus -- 监控之前创建的 springboot 应用,了解 Prometheus 的查询服务。

  • 部署 Grafana

  • 添加 Prometheus 数据源

  • 添加 JVM 监控仪表盘 -- 展示之前 springboot 应用的 JVM 状态。

  • 自定义监控指标 -- 自有的监控指标都是底层基础数据,业务相关指标需要我们自己写代码。

  • 动态变更监控目标 -- 如果监控目标发生变动就改一次 Prometheus 的配置文件,并重新启动,这是不适合的,需要使用动态配置的方式。

1. 创建应用 集成 micrometer

创建一个最简的 springboot 应用,添加 micrometer 依赖。

pom.xml :

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<parent>

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

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

<version>2.2.4.RELEASE</version>

<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->

</parent>

<groupId>com.example</groupId>

<artifactId>springboot2demo</artifactId>

<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

<name>springboot2demo</name>

<description>Demo project for Spring Boot</description>


<properties>

<java.version>1.8</java.version>

</properties>


<dependencies>

<dependency>

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

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

</dependency>

<dependency>

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

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

</dependency>

<dependency>

<groupId>io.micrometer</groupId>

<artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>

<version>1.1.4</version>

</dependency>


<dependency>

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

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

<scope>test</scope>

<exclusions>

<exclusion>

<groupId>org.junit.vintage</groupId>

<artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>

</exclusion>

</exclusions>

</dependency>

</dependencies>


<build>

<plugins>

<plugin>

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

<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

</plugin>

</plugins>

</build>


</project>


application.properties

spring.application.name=springboot2demo

# 打开所有 Actuator 服务

management.endpoints.web.exposure.include=*

# 将应用名称添加到计量器的 tag 中去

# 以便 Prometheus 根据应用名区分不同服务

management.metrics.tags.application=${spring.application.name}

在启动类中添加Bean,用于监控JVM性能指标:

package com.example.springboot2demo;


import io.micrometer.core.instrument.MeterRegistry;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;

import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.metrics.MeterRegistryCustomizer;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.context.annotation.Bean;


@SpringBootApplication

public class Springboot2demoApplication {


public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(Springboot2demoApplication.class, args);

}


@Bean

MeterRegistryCustomizer<MeterRegistry> configurer(

@Value("${spring.application.name}") String applicationName) {

return (registry) -> registry.config().commonTags("application", applicationName);

}

}


启动服务。

查看监控端点信息:

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

2. 部署 Prometheus

官网:

https://prometheus.io/

可以下载安装包来安装,但下载速度极其慢,几乎下载不了。

可以使用 docker 部署,因为国内有docker镜像,所以速度很快。

docker 方式启动:

$ docker run --name prometheus -d -p 127.0.0.1:9090:9090 prom/prometheus

执行完成后就OK了,可以看一下 Prometheus 的界面。

http://localhost:9090/targets 是监控目标列表页:

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

http://localhost:9090/graph 是查询控制台,也有简单的图表展示:

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

现在还没对接应用,后面对接之后可以看到详细的内容。

3. Prometheus + Springboot应用

监控应用,需要在 Prometheus 配置文件中添加应用的相关信息。

配置文件在容器中的路径: /etc/prometheus

查看一下配置文件的默认内容:

$ docker exec -it [容器ID] cat /etc/prometheus/prometheus.yml
Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

红框内是我们要关注的部分,按照这个形式添加我们的应用即可。

需要添加的内容为:

- job_name: 'springboot_app'

scrape_interval: 5s

metrics_path: '/actuator/prometheus'

static_configs:

- targets: ['192.168.31.6:8080']

"labels": {

"instance": "springboot2-A",

"service": "springboot2-A-service"

}

metrics_path 指定监控端点的路径。

targets 指定应用的IP端口,这里使用了IP,没有使用 localhost ,因为 Prometheus 是容器运行的,如果使用 localhost 就会访问容器内部。

配置不是直接在容器内部修改,可以把容器内部的配置文件拷贝出来一份,修改后,重启启动容器,挂载本地修改过的配置文件。

拷贝容器中的配置文件:

$ docker cp [容器ID]:/etc/prometheus/prometheus.yml .

修改配置文件,添加配置,最终的内容:

# my global config

global:

scrape_interval: 15s # Set the scrape interval to every 15 seconds. Default is every 1 minute.

evaluation_interval: 15s # Evaluate rules every 15 seconds. The default is every 1 minute.

# scrape_timeout is set to the global default (10s).


# Alertmanager configuration

alerting:

alertmanagers:

- static_configs:

- targets:

# - alertmanager:9093


# Load rules once and periodically evaluate them according to the global 'evaluation_interval'.

rule_files:

# - "first_rules.yml"

# - "second_rules.yml"


# A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape:

# Here it's Prometheus itself.

scrape_configs:

# The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config.

- job_name: 'prometheus'


# metrics_path defaults to '/metrics'

# scheme defaults to 'http'.


static_configs:

- targets: ['localhost:9090']


- job_name: 'springboot_app'

scrape_interval: 5s

metrics_path: '/actuator/prometheus'

static_configs:

- targets: ['192.168.31.6:8080']

"labels": {

"instance": "springboot2-A",

"service": "springboot2-A-service"

}

停掉之前的容器,重新启动:

$ docker run --name prometheus -d \

-p 9090:9090 \

-v [PATH]/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml \

prom/prometheus

访问监控列表页 http://localhost:9090/targets 就可以看到我们的应用了:

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

点击端点链接,可以看到监控数据,例如:

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

进入查询控制台页面 http://localhost:9090/graph,可以查询一个指标,例如 http_server_requests_seconds_sum ,效果:

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

4. 部署 Grafana

docker方式运行:

$ docker run -d \

-p 3000:3000 \

--name=grafana \

grafana/grafana

启动后,访问:http://localhost:3000,默认用户名密码 admin/admin

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot
Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

5. 添加 Prometheus 数据源

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot
Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot
Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

6. 展示应用的 JVM 信息

Grafana 中已经有现成的 JVM 仪表盘,我们直接导入使用即可。

这个仪表盘的编号为 4701

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot
Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot
Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot
Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

至此,Prometheus + Grafana + Springboot 的整体流程已经跑通了。

但是,这些指标都是底层通用指标,在业务层面一定会有个性需求,下面我们自己定义一些监控指标。

7. 自定义监控指标

需求:监控所有接口的请求次数。

应用中添加依赖:

<dependency>

<groupId>org.aspectj</groupId>

<artifactId>aspectjrt</artifactId>

<version>1.9.4</version>

</dependency>

<dependency>

<groupId>org.aspectj</groupId>

<artifactId>aspectjweaver</artifactId>

<version>1.9.4</version>

</dependency>

<dependency>

<groupId>cglib</groupId>

<artifactId>cglib</artifactId>

<version>3.2.12</version>

</dependency>

使用AOP方式对接口请求计数:

package com.example.springboot2demo;


import io.micrometer.core.instrument.Counter;

import io.micrometer.core.instrument.MeterRegistry;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;

import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.Before;

import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import org.springframework.stereotype.Component;


import javax.annotation.PostConstruct;


@Component

@Aspect

public class APICounterAop {


@Pointcut("execution(public * com.example.springboot2demo.*.*(..))")

public void pointCut() {

}


ThreadLocal<Long> startTime = new ThreadLocal<>();


@Autowired

MeterRegistry registry;

private Counter counter;


@PostConstruct

private void init() {

counter = registry.counter("requests_total", "status", "success");

}


@Before("pointCut()")

public void doBefore(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {

System.out.println("do before");

counter.increment(); //请求计数

}


@AfterReturning(returning = "returnVal", pointcut = "pointCut()")

public void doAfterReturning(Object returnVal) {

System.out.println("do after");

}

}


创建一个测试接口:

package com.example.springboot2demo;


import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;


@RestController

public class TestController {

@RequestMapping("/hello")

public String hello() {

return "hello";

}

}


重启应用,多访问几次测试接口,然后查看 Prometheus 中的应用监控端点页面,就可以看到监控结果:

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

然后,我们把这个指标在 Grafana 中显示出来。

Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot
Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot

8. 动态变更监控目标

上面 Prometheus 配置文件中定义的监控目标使用的是静态方式,改配置文件后需要重启。

如果服务变更了,或者增加服务了,经常重启 Prometheus 肯定不合适。

Prometheus 提供了动态加载的方式,把服务信息放到一个单独的文件中,Prometheus 配置中指定这个外部文件,内容变化后,Prometheus 就会自动重新加载。

服务信息配置文件例如:

[

{

"targets": [

"192.168.31.6:8080"

],

"labels": {

"instance": "springboot2-A",

"service": "springboot2-A-service"

}

}

]

Prometheus 配置文件中的写法:

...

- job_name: 'springboot_app'

scrape_interval: 5s

metrics_path: '/actuator/prometheus'

file_sd_configs:

- files:

- /home/*.json

refresh_interval: 1m

启动 Prometheus 容器时要挂载这个服务信息配置文件的目录:

$ docker run --name prometheus -d -p 9090:9090 \

-v [PATH]/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml \

-v [PATH]:/home \

prom/prometheus

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以上所述就是小编给大家介绍的《Prometheus + Grafana 监控 SpringBoot》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!

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