在SpringBoot中自定義指標并使用Prometheus監(jiān)控報警
在10 分鐘教你使用Prometheus監(jiān)控Spring Boot工程中介紹了如何使用Prometheus監(jiān)控Spring Boot提供的默認指標，這篇介紹如何自定義業(yè)務指標，并使用Prometheus進行監(jiān)控并報警，同時在 Grafana 進行展現(xiàn)
示例介紹
我們模擬一個賬務系統(tǒng)，主要功能有：充值與提現(xiàn)，其中會定義5 個業(yè)務指標，如下
- 充值次數(shù)
- 充值金額
- 提現(xiàn)次數(shù)
- 提現(xiàn)金額
- 余額
針對以上5 業(yè)務指標，會使用prometheus的三種Metrics類型，如下
- Counter：只增不減的計數(shù)器，用作定義充值次數(shù)、提現(xiàn)次數(shù)
- Gauge：可增可減的儀表盤，側重于反應系統(tǒng)的當前狀態(tài)，用作定義余額
- Summary：用于記錄某些東西的平均大小，也可以計算總和，用作定義充值金額、提現(xiàn)金額
最終我們對以上指標進行 grafana 進行展現(xiàn)，同時對余額小于500 進行告警通知，效果如下
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監(jiān)控與驗證
Spring Boot 工程配置
- 添加 maven 依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.micrometer</groupId>
<artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
</dependency>- 在application.properties，開啟監(jiān)控的端點
#監(jiān)控的端點
management.endpoints.web.exposure.include=*
#應用程序名稱，在prometheus 上會顯示
management.metrics.tags.applicatinotallow=${spring.application.name}
#tomcat 指標需要開啟
server.tomcat.mbeanregistry.enabled=true- 編寫業(yè)務代碼，提供體現(xiàn)和充值方法，并在init方法中定義五個業(yè)務指標，使用了三種Metrics類型
@Service
@Slf4j
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
@Autowired
private MeterRegistry registry;
//入金筆數(shù)
private Counter depositCounter;
// 出金筆數(shù)
private Counter withdrawCounter;
//入金金額
private DistributionSummary depositAmountSummary;
// 出金金額
private DistributionSummary withdrawAmountSummary;
//余額
private BigDecimal balance = new BigDecimal(1000);
@PostConstruct
private void init() {
depositCounter = registry.counter("deposit_counter", "currency", "btc");
withdrawCounter = registry.counter("withdraw_counter", "currency", "btc");
depositAmountSummary = registry.summary("deposit_amount", "currency", "btc");
withdrawAmountSummary = registry.summary("withdraw_amount", "currency", "btc");
Gauge.builder("balanceGauge", () -> balance)
.tags("currency", "btc")
.description("余額")
.register(registry);
}
@Override
// 充值操作
public void depositOrder(BigDecimal amount) {
log.info("depositOrder amount:{}", amount);
try {
//余額增加
balance = balance.add(amount);
//充值筆數(shù)埋點
depositCounter.increment();
//充值金額埋點
depositAmountSummary.record(amount.doubleValue());
} catch (Exception e) {
log.info("depositOrder error", e);
} finally {
log.info("depositOrder result:{}", amount);
}
}
@Override
//提現(xiàn)操作
public void withdrawOrder(BigDecimal amount) {
log.info(" withdrawOrder amount:{}", amount);
try {
if (balance.subtract(amount).compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
throw new Exception("提現(xiàn)金額不足，提現(xiàn)失敗");
}
//余額減少
balance = balance.subtract(amount);
// 提現(xiàn)筆數(shù)埋點數(shù)據(jù)
withdrawCounter.increment();
// 提現(xiàn)金額埋點
withdrawAmountSummary.record(amount.doubleValue());
} catch (Exception e) {
log.info("withdrawOrder error", e);
} finally {
log.info("withdrawOrder result:{}", amount);
}
}
}- Controller 方法，定義了充值和提現(xiàn)接口
@RestController
@RequestMapping(ControllerConstants.PATH_PREFIX + "/account")
public class AccountController {
@Autowired
IAccountService accountService;
/**
* 充值
*/
@RequestMapping(value = "/deposit", method = RequestMethod.GET)
public void deposit(@RequestParam("amount") BigDecimal amount) {
accountService.depositOrder(amount);
}
/**
* 提現(xiàn)
*/
@RequestMapping(value = "/withdraw", method = RequestMethod.GET)
public void withdraw(@RequestParam("amount") BigDecimal amount) {
accountService.withdrawOrder(amount);
}
}- 啟動服務查看，訪問actuator/prometheus接口，如果能查詢以下指標則配置成功
##充值筆數(shù)
deposit_counter_total
## 充值總金額
deposit_amount_sum
##提現(xiàn)筆數(shù)
withdraw_counter_total
##提現(xiàn)總金額
withdraw_amount_sum
## 余額
balanceGaugePromethues 配置
在prometheus.yml文件中進行配置業(yè)務系統(tǒng)采集點，5s 拉取一次指標，由于prometheus server 部署在docker 中，所以訪問主機IP 用host.docker.internal
#業(yè)務系統(tǒng)監(jiān)控
- job_name: 'SpringBoot'
# Override the global default and
scrape_interval: 5s
metrics_path: '/actuator/prometheus'
static_configs:
- targets: ['host.docker.internal:8080']
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告警規(guī)則配置，在容器啟動時用主機的/data/prometheus目錄映射到容器的/prometheus目錄，因此在主機/data/prometheus/目錄創(chuàng)建rules文件夾，并創(chuàng)建告警文件business-alert.rules，這里告警對余額小于 500 則進行告警
groups:
- name: businessAlert
rules:
- alert: balanceAlert
expr: balanceGauge{applicatinotallow="backend"} < 500
for: 20s
labels:
severity: page
team: g2park
annotations:
summary: "{{ $labels.currency }} balance is insufficient "
description: "{{ $labels.currency }} balance : {{ $value }}"啟動Prometheus，進行驗證，查詢采集目標，已生效
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查詢充值次數(shù)，已采集點擊Alters,可以看到業(yè)務告警已經(jīng)生效
AlterManager配置
在/data/prometheus/alertmanager目錄下，新增告警模板notify-template.tmpl，此目錄映射到altermanager 的/etc/alertmanager目錄，模板包含告警和自愈兩部分，2006-01-02 15:04:05是go語言的日志格式，固定值，加28800e9表示轉(zhuǎn)換為東八區(qū)時間，即北京時間
{{ define "test.html" }}
{{- if gt (len .Alerts.Firing) 0 -}}
{{ range .Alerts }}
<h1 align="left" style="color:red;">告警</h1>
<pre>
告警級別: {{ .Labels.severity }} 級 <br>
告警類型: {{ .Labels.alertname }} <br>
故障主機: {{ .Labels.instance }} <br>
告警主題: {{ .Annotations.summary }} <br>
告警詳情: {{ .Annotations.description }} <br>
告警時間：{{ (.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}<br>
</pre>
{{ end }}
{{ end }}
{{- if gt (len .Alerts.Resolved) 0 -}}
{{ range .Alerts }}
<h1 align="left" style="color:green;">恢復</h1>
<pre>
告警名稱：{{ .Labels.alertname }}<br>
告警級別：{{ .Labels.severity }}<br>
告警機器：{{ .Labels.instance }}<br>
告警主題：{{ .Annotations.summary }}<br>
告警主題：{{ .Annotations.description }}<br>
告警時間：{{ (.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}<br>
恢復時間：{{ (.EndsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}<br>
</pre>
{{- end }}
{{- end }}
{{- end }}修改alertmanager.yml為以下內(nèi)容，替換對應賬號即可
global:
smtp_smarthost: smtp.qq.com:465
smtp_from: 9238223@qq.com
smtp_auth_username: 9238223@qq.com
smtp_auth_identity: 9238223@qq.com
smtp_auth_password: 123
smtp_require_tls: false
templates: #添加模板
- '/etc/alertmanager/notify-template.tmpl' #指定路徑
route:
group_by: ['alertname']
receiver: 'default-receiver'
group_wait: 30s
group_interval: 5m
repeat_interval: 1h
receivers:
- name: default-receiver
email_configs:
- to: abc123@foxmail.com
html: '{{ template "test.html" . }}'
send_resolved: true
headers: { Subject: "系統(tǒng)監(jiān)控告警{{- if gt (len .Alerts.Resolved) 0 -}}恢復{{ end }}" }global: 這是一個全局配置部分，用于配置全局的Alertmanager設置。
route: 用于配置警報的路由規(guī)則。
receivers: 接收者部分，用于配置接收告警通知的收件人。
- to: abc123@foxmail.com: 這是收件人的郵件地址，即接收警報通知的郵箱地址。
- send_resolved: true: 這是一個布爾值，指示是否發(fā)送已解決的警報通知。在這個例子中，設置為true，表示發(fā)送已解決的警報通知。
- name: default-receiver: 這是默認接收者的名稱。
- email_configs: 用于指定接收郵件通知的收件人和其他相關設置。
- group_by: ['alertname']: 這是一個標簽列表，用于按照警報名稱（alertname）進行分組。
- receiver: 'default-receiver': 這是指定默認接收者的名稱，即接收警報通知的收件人。
- group_wait: 30s: 在發(fā)送警報通知前等待的時間，以便將相同的警報分組在一起。
- group_interval: 5m: 這是發(fā)送同一組警報通知之間的最小時間間隔。
- repeat_interval: 1h: 這是在重復發(fā)送未解決的警報通知之前等待的時間間隔。
- smtp_smarthost: 這是SMTP服務器的地址和端口，用于發(fā)送郵件通知。
- smtp_from: 這是郵件發(fā)送方的郵件地址，即發(fā)送郵件的地址。
啟動Altermanager，進行驗證
docker start alertmanager訪問stauts，如果出現(xiàn)以下結果則成功
告警驗證，系統(tǒng)默認余額為1000，調(diào)用backend/account/withdraw提現(xiàn)接口，使余額降至500，進行報警
等待20s 左右，prometheus 收到報警會推送至Altermanager
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Altermanager則會根據(jù)我們配置時間等待 30s，進行通知告警
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自愈驗證，調(diào)用充值backend/account/deposit接口，使余額大于500，等待6m 左右會收到自愈告警，如果嫌時間比較長，修改alertmanager.yml中 group_wait、group_interval參數(shù)值即可
Grafana配置
啟動 Grafana，點擊新增面板，創(chuàng)建三種圖表，分別為余額走勢、提現(xiàn)與充值金額占比、提現(xiàn)與充值筆數(shù)走勢圖，如下
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余額走勢，報表類型為Stat
sum(balanceGauge{applicatinotallow="backend"})
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提現(xiàn)與充值金額占比，報表類型為Pie chart
withdraw_amount_sum{applicatinotallow="backend"}
deposit_amount_sum{applicatinotallow="backend"}提現(xiàn)與充值筆數(shù)走勢圖，報表類型為Time series
increase(deposit_counter_total{applicatinotallow="backend"}[5m])
increase(withdraw_counter_total{applicatinotallow="backend"}[5m])總結
以上介紹了如何在Spring Boot中自定義業(yè)務指標以及對指標進行監(jiān)控和告警，希望對你所幫助，注意以上示例只是為了簡單便于理解才是這樣寫，真實使用中，指標可以與數(shù)據(jù)庫或者緩存進行結合，比如余額報警，調(diào)用查詢余額接口即可。
