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(wù)指標，并使用Prometheus進行監(jiān)控并報警，同時在 Grafana 進行展現(xiàn)

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示例介紹

我們模擬一個賬務(wù)系統(tǒng)，主要功能有：充值與提現(xiàn)，其中會定義5 個業(yè)務(wù)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(wù)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(cè)重于反應(yīng)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

圖片

監(jiān)控與驗證

Spring Boot 工程配置

添加 maven 依賴


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-actuator


    io.micrometer
    micrometer-registry-prometheus

在application.properties，開啟監(jiān)控的端點

#監(jiān)控的端點
management.endpoints.web.exposure.include=*
#應(yīng)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(wù)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(wù)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(wù)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
balanceGauge

Promethues 配置

在prometheus.yml文件中進行配置業(yè)務(wù)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(wù)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']

圖片

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

圖片

查詢充值次數(shù)，已采集點擊Alters,可以看到業(yè)務(wù)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 }}
告警
告警級別: {{ .Labels.severity }} 級 

告警類型: {{ .Labels.alertname }} 

故障主機: {{ .Labels.instance }} 

告警主題: {{ .Annotations.summary }} 

告警詳情: {{ .Annotations.description }} 

告警時間：{{ (.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}
  

{{ end }}
{{ end }}
{{- if gt (len .Alerts.Resolved) 0 -}}
{{ range .Alerts }}
恢復(fù)
告警名稱：{{ .Labels.alertname }}

告警級別：{{ .Labels.severity }}

告警機器：{{ .Labels.instance }}

告警主題：{{ .Annotations.summary }}

告警主題：{{ .Annotations.description }}

告警時間：{{ (.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}
 
恢復(fù)時間：{{ (.EndsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}
 

{{- end }}
{{- end }}
{{- end }}

修改alertmanager.yml為以下內(nèi)容，替換對應(yīng)賬號即可

global:
  smtp_smarthost: smtp.qq.com:465
  smtp_from: [email protected]
  smtp_auth_username: [email protected]
  smtp_auth_identity: [email protected]
  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: [email protected]
        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(fù){{ end }}" }

global: 這是一個全局配置部分，用于配置全局的Alertmanager設(shè)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: [email protected]: 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(shè)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(guān)設(shè)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(fù)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(wù)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(jié)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

圖片

Altermanager則會根據(jù)我們配置時間等待 30s，進行通知告警

圖片

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

圖片

余額走勢，報表類型為Stat

sum(balanceGauge{applicatinotallow="backend"})

圖片

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(jié)

以上介紹了如何在Spring Boot中自定義業(yè)務(wù)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(jié)合，比如余額報警，調(diào)用查詢余額接口即可。

當前名稱：在SpringBoot中自定義指標并使用Prometheus監(jiān)控報警
本文路徑：http://uogjgqi.cn/article/djpoiei.html

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示例介紹

監(jiān)控與驗證

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