要實現(xiàn)Java應(yīng)用監(jiān)控與prometheus集成，關(guān)鍵在于暴露指標并配置抓取。首先，使用micrometer暴露java應(yīng)用指標，通過添加io.micrometer依賴支持prometheus；其次，在spring boot中配置management.endpoints.web.exposure.include=prometheus開啟端點；接著，可自定義指標如counter、gauge等用于監(jiān)控特定行為；然后，配置prometheus的scrape_configs抓取應(yīng)用指標；此外，prometheus能通過jvm_gc相關(guān)指標查詢gc信息，如jvm_gc_pause_seconds_sum；同時，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)選擇指標類型，如counter用于遞增統(tǒng)計，gauge用于瞬時狀態(tài)；最后，可通過grafana可視化監(jiān)控數(shù)據(jù)，添加prometheus數(shù)據(jù)源并創(chuàng)建dashboard展示圖表，使用promql進行查詢分析，從而實現(xiàn)全面監(jiān)控。
Java應(yīng)用監(jiān)控，說白了就是讓你能隨時知道你的代碼跑得怎么樣，有沒有出問題。Prometheus是個強大的監(jiān)控系統(tǒng)，兩者結(jié)合，能讓你對Java應(yīng)用的健康狀況一目了然。
實現(xiàn)Java應(yīng)用監(jiān)控，掌握Prometheus，關(guān)鍵在于暴露應(yīng)用的指標，讓Prometheus可以抓取。
使用Micrometer暴露Java應(yīng)用指標
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Micrometer是spring boot Actuator默認使用的指標庫，它提供了一套通用的API，可以方便地將應(yīng)用的指標暴露給不同的監(jiān)控系統(tǒng)，包括Prometheus。
- 添加依賴：
在你的pom.xml或build.gradle文件中添加Micrometer和Prometheus的依賴。
<!-- pom.xml --> <dependency> <groupId>io.micrometer</groupId> <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId> </dependency>
// build.gradle implementation 'io.micrometer:micrometer-registry-prometheus'
- 配置Prometheus端點：
如果使用的是Spring Boot，Actuator會自動暴露Prometheus端點。你只需要在application.properties或application.yml中開啟它。
# application.properties management.endpoints.web.exposure.include=prometheus
# application.yml management: endpoints: web: exposure: include: prometheus
- 自定義指標：
除了Actuator默認提供的指標，你還可以自定義指標來監(jiān)控應(yīng)用的特定行為。
import io.micrometer.core.instrument.Counter; import io.micrometer.core.instrument.MeterRegistry; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class MyCustomMetrics { private final Counter myCounter; public MyCustomMetrics(MeterRegistry registry) { myCounter = Counter.builder("my.custom.counter") .description("A custom counter metric") .register(registry); } public void increment() { myCounter.increment(); } }
在這個例子中，我們創(chuàng)建了一個名為my.custom.counter的計數(shù)器。你可以通過調(diào)用increment()方法來增加它的值。
- Prometheus配置：
配置Prometheus來抓取你的Java應(yīng)用暴露的指標。在prometheus.yml文件中添加如下配置：
scrape_configs: - job_name: 'my-java-app' metrics_path: '/actuator/prometheus' scrape_interval: 5s static_configs: - targets: ['localhost:8080'] # 替換為你的Java應(yīng)用地址
- 驗證：
啟動你的Java應(yīng)用和Prometheus，然后訪問Prometheus的Web UI（通常是http://localhost:9090），輸入my_custom_counter_total查詢，看看是否能看到你自定義的指標。
Prometheus如何查詢Java應(yīng)用的GC信息？
GC（Garbage Collection）信息是監(jiān)控Java應(yīng)用的重要組成部分。Prometheus可以通過Micrometer提供的指標來查詢GC信息。
- 確認Actuator已啟用：
確保Spring Boot Actuator已啟用，并且Prometheus端點已暴露（參考上面的配置）。
- 查詢GC指標：
Prometheus會自動抓取與GC相關(guān)的指標，例如jvm_gc_memory_promoted_bytes_total（晉升到老年代的內(nèi)存總量）、jvm_gc_pause_seconds_sum（GC暫停時間總和）等。
- 使用PromQL查詢：
使用PromQL（Prometheus Query Language）可以查詢和分析GC指標。例如，查詢最近5分鐘的GC暫停時間總和：
sum(rate(jvm_gc_pause_seconds_sum[5m]))
這個查詢會計算過去5分鐘內(nèi)，每秒鐘GC暫停時間的平均值，然后將它們加起來。
- 創(chuàng)建告警：
可以基于GC指標創(chuàng)建告警規(guī)則，當GC行為異常時，及時通知你。例如，當GC暫停時間超過某個閾值時，觸發(fā)告警。
自定義Prometheus指標時，如何選擇合適的指標類型？
選擇合適的指標類型對于準確監(jiān)控和分析應(yīng)用行為至關(guān)重要。Prometheus提供了幾種基本的指標類型：
- Counter：
計數(shù)器，用于表示單調(diào)遞增的數(shù)值，例如請求總數(shù)、錯誤總數(shù)。
- 適用場景：統(tǒng)計事件發(fā)生的次數(shù)。
- 示例：Counter.builder(“http.requests.total”).tags(“method”, “GET”, “path”, “/users”).register(registry).increment();
- Gauge：
儀表盤，用于表示可以任意變化的數(shù)值，例如當前內(nèi)存使用量、CPU利用率。
- 適用場景：監(jiān)控瞬時狀態(tài)。
- 示例：Gauge.builder(“jvm.memory.used”, () -> getMemoryUsed()).register(registry);
- Histogram：
直方圖，用于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分布情況，例如請求響應(yīng)時間。
- 適用場景：統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分位數(shù)。
- 示例：Histogram.builder(“http.request.duration”).register(registry).record(responseTime);
- Summary：
摘要，類似于直方圖，但提供預(yù)先計算的分位數(shù)。
- 適用場景：快速獲取分位數(shù)。
- 示例：Summary.builder(“http.request.size”).register(registry).record(requestSize);
選擇指標類型時，要根據(jù)你要監(jiān)控的數(shù)據(jù)的性質(zhì)來決定。如果數(shù)據(jù)是單調(diào)遞增的，使用計數(shù)器；如果數(shù)據(jù)是瞬時狀態(tài)，使用儀表盤；如果需要統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分布情況，使用直方圖或摘要。
如何使用Grafana可視化Prometheus監(jiān)控數(shù)據(jù)？
Grafana是一個流行的開源數(shù)據(jù)可視化工具，它可以與Prometheus集成，將監(jiān)控數(shù)據(jù)以圖表的形式展示出來。
- 添加Prometheus數(shù)據(jù)源：
在Grafana中添加Prometheus數(shù)據(jù)源，配置Prometheus的地址。
- 創(chuàng)建Dashboard：
創(chuàng)建一個新的Dashboard，添加各種圖表來展示監(jiān)控數(shù)據(jù)。
- 使用PromQL查詢：
在圖表中，使用PromQL查詢來獲取Prometheus中的數(shù)據(jù)。例如，展示CPU利用率：
100 - (avg by (instance) (irate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) * 100)
- 自定義圖表：
可以自定義圖表的類型、顏色、標題等，使其更易于理解和分析。
- 分享Dashboard：
可以將Dashboard分享給團隊成員，方便大家共同監(jiān)控應(yīng)用狀態(tài)。
通過Grafana，你可以將Prometheus中的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的圖表，幫助你更好地理解和分析應(yīng)用行為，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。
