Java Prometheus 自定义 Metrics

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简介

在软件开发和运维领域，监控和度量系统是至关重要的。Prometheus 是一套开源的监控和警报工具集，它广泛应用于云原生生态系统中。Prometheus 支持多种语言和框架，其中包括 Java。

本文将介绍如何在 Java 中使用 Prometheus 自定义 Metrics。我们将会了解 Prometheus 的基本概念，如何在 Java 应用程序中集成 Prometheus 客户端库，并创建自定义的 Metrics，最后通过代码示例演示如何在 Prometheus 中展示这些自定义 Metrics。

Prometheus 基础概念

在深入了解如何使用 Prometheus 自定义 Metrics 之前，让我们先来了解一些 Prometheus 的基础概念。

1. Exporter

Exporter 是一个运行在被监控对象上的程序，用于将被监控对象的指标（Metrics）提供给 Prometheus。Exporter 可以是一个独立的进程，也可以是与被监控对象集成在一起的库或模块。

2. Metrics

在 Prometheus 中，Metrics 是被监控对象的指标名称和对应的值。Metrics 通常用于表示应用程序的状态和性能指标。Prometheus 支持多种类型的 Metrics，包括 Counter、Gauge、Histogram 和 Summary。

  • Counter：Counter 是一个递增的指标，用于记录一个事件发生的次数或数量。例如，可以使用 Counter 来记录请求的总数。

  • Gauge：Gauge 是一个可变的指标，用于表示一个数值的当前状态。例如，可以使用 Gauge 来表示应用程序的内存使用情况。

  • Histogram：Histogram 用于表示数据分布的指标，例如请求的响应时间分布。Histogram 通常用于计算分位数和统计概要信息。

  • Summary：Summary 类似于 Histogram，但更适用于长时间运行的任务，例如定时任务的执行时间。

3. Prometheus Server

Prometheus Server 是 Prometheus 的核心组件，用于收集和存储被监控对象的 Metrics。Prometheus Server 提供了一个基于 HTTP 的 API，可以用于查询和展示 Metrics。

Prometheus Java 客户端库

Prometheus 提供了 Java 客户端库，用于在 Java 应用程序中集成 Prometheus。Java 客户端库提供了一组简单易用的 API，用于创建和导出 Metrics，以及与 Prometheus Server 进行通信。

要在 Maven 项目中使用 Prometheus Java 客户端库，只需在 pom.xml 文件中添加以下依赖项：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>io.prometheus</groupId>
        <artifactId>simpleclient</artifactId>
        <version>0.9.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.prometheus</groupId>
        <artifactId>simpleclient_hotspot</artifactId>
        <version>0.9.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.prometheus</groupId>
        <artifactId>simpleclient_servlet</artifactId>
        <version>0.9.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

上述依赖项包括 Prometheus Java 客户端库的核心模块、HotSpot JVM 模块和 Servlet 模块。HotSpot JVM 模块用于收集 JVM 相关的 Metrics，而 Servlet 模块用于在 Java Web 应用程序中暴露 Metrics。

创建自定义 Metrics

使用 Prometheus Java 客户端库，我们可以轻松地创建自定义的 Metrics，并将其导出到 Prometheus Server。

首先，我们需要创建一个 CollectorRegistry 对象，用于注册和管理 Metrics。然后，我们可以创建不同类型的 Metrics，例如 Counter、Gauge、Histogram 和 Summary。

1. Counter

Counter 是一个递增的指标，我们可以使用 Counter.build() 方法创建一个 Counter 实例，并使用 register() 方法将其注册到 CollectorRegistry 中。Counter 提供了 inc() 方法用于递增计数。

以下是一个使用 Counter 的示例代码：

import io.prometheus.client.CollectorRegistry;
import io.prometheus.client.Counter;

public class