2022-04-14 15:24

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Actuator到底有多香？基于Spring Boot系统集成Actuator

前言

曾经看到Spring Boot Actuator这个框架时，一直在想，它到底有什么作用呢？虽然知道它提供了很多端点，有助于应用程序的监控和管理，但如果没有直接的实践案例，还是很难有说服力的。

直到上篇文章《微服务架构：Nacos本地缓存 PK 微服务优雅下线》中讲到可以利用其中Actuator定义的端点来达到微服务的优雅下线效果，才发现Actuator是真的很有用。

那么本文便基于Spring Boot系统如何集成Actuator，如何使用，以及如何自定义一个端点（Endpoint）来展开。

Spring Boot Actuator简介

Spring Boot Actuator是Spring Boot提供用于对应用系统进行自省和监控的功能模块，基于此开发人员可以方便地对应用系统某些监控指标进行查看、统计、审计、指标收集等。Actuator提供了基于Http端点或JMX来管理和监视应用程序。

刚接触Actuator朋友通常会有一个疑惑，Actuator可以通过Http端点进行访问，那么它与Spring Web提供的@Controller的对外服务有什么区别呢？它们都可以通过Http的方式让外部来访问应用程序，但功能的定义边界不同。就像上面说的Actuator通常用于应用程序本身运行情况的监控和操作，而@Controller更多的是业务层面运用。通过与@Controller这么一对照，你可能更容易理解Actuator的作用了。

Actuator默认功能

Actuator提供了一些默认的REST接口，基于这些接口我们可以很方便的了解应用程序的运行状况。其中某些端口比较敏感，需要在指定的权限下才能进行访问。

通过Actuator可以监控应用程序的Health健康信息、Info应用信息、HTTP Request跟踪信息、Metrics信息、@RequestMapping的路径信息、应用程序的各种配置信息、程序请求的次数时间等各种信息。

这里暂且不做具体端点的解释，因为不同的版本还是有所出入的。先来看一下将所有的端点打开，然后访问
http://localhost:8080/actuator 能够看到的端点信息。

至于你所使用的版本包含哪些端点，也采用同样的方法来进行查看。

Spring Boot的集成

将Spring Boot Actuator集成到Spring Boot项目中是非常方便的，只需在pom文件中添加对应的依赖即可：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

这里采用的是Spring Boot 2.2.2.RELEASE版本。启动项目，访问
http://localhost:8080/actuator 就可以看到目前可访问的端口列表信息了：

{
"_links": {
"self": {
"href": "http://localhost:8080/actuator",
"templated": false
},
"health-path": {
"href": "http://localhost:8080/actuator/health/{*path}",
"templated": true
},
"health": {
"href": "http://localhost:8080/actuator/health",
"templated": false
},
"info": {
"href": "http://localhost:8080/actuator/info",
"templated": false
}
}
}

可以看出，当前版本默认支持self、health-path、health和info端点信息的访问，其他信息是未对外开放的。

此时，如果需要查看像前面提到的全部的端点，可在application配置文件中进行如下配置：

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'
    jmx:
      exposure:
        include: '*'

这样便可以看到所有的端点了。此种方式是针对Spring Boot 2.0以后的版本才起效。需要注意的是配置中的*是需要添加单引号或双引号的。

另外，这种形式的配置也是不推荐的。这样会将所有的端点对外暴露，而没有进行权限验证。建议的模式是，使用到哪些端点，直接在include中明确指出。同时，敏感操作还需要进行认证。

指定配置的形式如下：

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: health,info
    jmx:
      exposure:
        include: health,info

不同的端点通过英文逗号分隔即可。

Endpoint的数据结构

其实最开始我们已经看了/actuator返回的数据结构了，这便是端点self的信息。在/actuator的返回信息中还可以看到其他可访问的端点的地址，比如这里访问
http://localhost:8080/actuator/health ，结构如下：

{
"status": "UP"
}

端点返回的结果为JSON格式，上面返回了status为UP的状态，也就是说系统处于健康运行当中。当然，针对其他端点的访问，返回结果基本一致，这里就不逐一展示了。

停服操作

在上面的端点中，你会发现并没有关闭服务的端点。是的，默认情况下，即使include设置为“*”，依旧没有开启shutdown这类影响服务的操作。

针对这类操作，我们先要设置其可用：

management:
  endpoint:
    shutdown:
      enabled: true
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'
    jmx:
      exposure:
        include: '*'

此时，再访问/actuator就可以看到/shutdown端点对应的路径了
http://localhost:8080/actuator/shutdown 。

通过curl命令或postman等发送一个post请求到该端点：

curl -X "POST" "http://localhost:8080/actuator/shutdown"

执行之后，发现服务被关停了。类似停服的操作还有很多，比如restart、pause、restart等。可根据具体版本进行配置，目前版本只发现有shutdown端点，未restart、pause、restart等端点的配置项。

通过上述方式，SpringBoot应用可以优雅地关闭，但是存在很大的安全隐患，如果知道了ip、端口号后就可以模拟该请求停止服务了，因此需要增加一些安全限制。

management.endpoints.web.base-path 自定义shutdown的请求路径；
management.server.address 设置为本地ip，防止远程访问该连接进行关闭服务；
management.server.port 自定义shutdown请求路径的端口号；

调整后的配置文件如下：

management:
  endpoint:
    shutdown:
      enabled: true
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'
    jmx:
      exposure:
        include: '*'
  server:
    # 自定义端口
    port: 8080
    # 不允许远程管理连接，安全性考虑
    address: 127.0.0.1

当然，如果此种方式并不适合你，还可以考虑引入
spring-boot-starter-security，通过Spring Security来保证Actuator Endpoints的安全，此时再访问时就需要用户名和密码的验证了。关于Spring Security在本篇文章就不再拓展。

自定义Endpoint

默认的端点虽然可以满足大多数的需求，但一些特殊的需求还是需要能够支持自定义端点的。自定义 Endpoint 端点，只需要在我们的新建Bean上使用 @Endpoint 注解即可， Bean 中的方法就可以通过 JMX 或者 HTTP 公开。除此之外，还可以使用 @JmxEndpoint 或 @WebEndpoint 编写 EndPoint。但这些 EndPoint 仅限于各自的公开方式。例如，@WebEndpoint 仅通过HTTP公开，而不通过JMX公开。

那么是不是类中所有的方法都支持对外公开呢？很明显不是的。Actuator提供了三个用于方法上的注解，只有加三个注解的方法才支持对外公开，并且每个注解都有支持它的HTTP method。

@ReadOperation对应HTTP的GET请求，@WriteOperation对应HTTP的POST请求，@DeleteOperation对应HTTP的DELETE请求。

来看一个简单的使用实例：

@Component
@Endpoint(id = "my")
public class EndpointCustom {

   @ReadOperation
   public String endpointCustomRead(String content) {
      return "请求的内容: " + content;
   }

   @WriteOperation
   public String endpointCustomWrite(String content) {
      return "写的内容: " + content;
   }

   @DeleteOperation
   public String endpointCustomDelete(String content) {
      return "删除的内容: " + content;
   }

}

对应GET请求：

curl -X GET http://localhost:8080/actuator/my?content=endpointGet

执行之后，会返回信息“请求的内容: endpointGet”。

同样的POST请求为：

curl -X POST http://localhost:8080/actuator/my?content=endpointPost

DELETE请求为：

curl -X DELETE http://localhost:8080/actuator/my?content=endpointDELETE

上面只是简单自定义实例，根据具体的业务场景，可以定义更加丰富的端点实现。

小结

通过本篇我们了解了Spring Boot集成 Actuator的基本操作。集成起来非常简单，因为Spring Boot已经帮我们做了大多数的事情，我们只需要有针对性地进行配置即可。对于预定义端点无法满足业务需求的情况，还可以通过自定义的形式来实现特殊化处理。学习Actuator最重要的点在于知道它的运用场景。