前言
最近在一个webflux项目中使用spring-boot-actuator提供的健康检查端点时出了点问题，故对spring-boot-actuator的项目构造，工作原理进行了全面的梳理，标题之所以写明health的工作原理，是因为spring-boot-actuator着实是个大工程，除了提供health端点，还包含了env,log,dump等诸多功能，下面会侧重health健康检查部分，详细探索下。
actuator功能和集成分离
一般在spring boot中使用actuator的时候，会引入下面这个starter
org.springframework.boot
spring-boot-starter-actuator
在这个starter里面会包含两个依赖，一个是功能实现spring-boot-actuator
org.springframework.boot
spring-boot-actuator
2.1.0.RELEASE
还有一个是和spring boot做集成的config配置，以及Bean自动装配的依赖，如下：
org.springframework.boot
spring-boot-actuator-autoconfigure
2.1.0.RELEASE
actuator自动装载
找到spring-boot-actuator-autoconfigure依赖，定位到org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.health包下，有如下的结构：
如箭头所指向的HealthEndpointAutoConfiguration.java自动配置类就是actuator中health的启动入口，源码如下：
@Configuration
@EnableConfigurationProperties({ HealthEndpointProperties.class,
HealthIndicatorProperties.class })
@AutoConfigureAfter(HealthIndicatorAutoConfiguration.class)
@Import({ HealthEndpointConfiguration.class,
HealthEndpointWebExtensionConfiguration.class })
public class HealthEndpointAutoConfiguration {
}阅读上面代码需要了解spring boot自动装载机制，这里简单解读下，首先@Configuration开启了配置特性，@EnableConfigurationProperties启用了健康检查端点、健康检查指示器的属性配置，@AutoConfigureAfter定义了健康检查自动装配要在HealthIndicatorAutoConfiguration之后，@Import包含了两个自动装载类，下面详解下三个主要的配置类：
健康检查指示器配置（HealthIndicatorAutoConfiguration）
健康检查指示器定义了哪些组件需要被检测，常见的指示器有JDBC数据源（DataSourceHealthIndicator.java）,磁盘健康指示器（DiskSpaceHealthIndicator.java）等。每个指示器对应了一个自动装配的类，根据Bean初始化条件去初始化，如JDBC数据源的初始化条件如下：
当上Spring上下文中包含DataSource实施，即开启JDBC健康检查指示器。这些指示器最终会被收集到指示器注册器中DefaultHealthIndicatorRegistry.java
健康检查指示器配置就是完成了指示器注册器的初始化动作，代码如：
@Bean
@ConditionalOnMissingBean(HealthIndicatorRegistry.class)
public HealthIndicatorRegistry healthIndicatorRegistry(
ApplicationContext applicationContext) {
return HealthIndicatorRegistryBeans.get(applicationContext);
}
——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
public static HealthIndicatorRegistry get(ApplicationContext applicationContext) {
Map indicators = new LinkedHashMap<>();
indicators.putAll(applicationContext.getBeansOfType(HealthIndicator.class));
if (ClassUtils.isPresent("reactor.core.publisher.Flux", null)) {
new ReactiveHealthIndicators().get(applicationContext)
.forEach(indicators::putIfAbsent);
}
HealthIndicatorRegistryFactory factory = new HealthIndicatorRegistryFactory();
return factory.createHealthIndicatorRegistry(indicators);
} 可以看到，就是去Spring 应用上下文ApplicationContext中找Bean类型是HealthIndicator.class的实例，如果项目中使用了webFlux，会额外注册Reactive相关的指示器
健康检查端点配置
端点配置比较简单，就是实例化一个HealthEndpoint.java，最终健康检查所有的功能入口都会被抽象汇聚到这个实例里，配置代码如下：
@Configuration
@ConditionalOnSingleCandidate(HealthIndicatorRegistry.class)
class HealthEndpointConfiguration {
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
@ConditionalOnEnabledEndpoint
public HealthEndpoint healthEndpoint(HealthAggregator healthAggregator,
HealthIndicatorRegistry registry) {
return new HealthEndpoint(
new CompositeHealthIndicator(healthAggregator, registry));
}
}可以看到前提条件是已经有一个健康指示注册器单例实例了
health健康检查实现
在spring-boot-actuator中，定义了@Endpoint注解，用以声明一个actuator端点，health端点也是一样，通过@Endpoint(id="health")暴露了/actuator/health接口。并通过@ReadOperation注解映射了三个方法，如下：
- Health health()
访问http://127.0.0.1:8080/actuator/health时会执行这个方法，调用所有的健康指示器实现，并返回结果
- Health healthForComponent(@Selector String component)
访问http://127.0.0.1:8080/actuator/health/${component}时会执行这个方法，会根据component的值，找到相关的指示器，并检查返回结果
- Health healthForComponentInstance(@Selector String component, @Selector String instance)
访问http://127.0.0.1:8080/actuator/health/${component}/${instance}时会执行这个方法，会根据component、instance的值，找到相关的指示器，并检查返回结果。其中component是组件的name，instance是组件实例的name值。component的name由执行器组件配置类上的注解@ConditionalOnEnabledHealthIndicator来指定，目前包含的指示器组件有如：
我们以redis的指示器RedisHealthIndicator.java来看下，最终指示器是怎么判断组件是否健康的，实现如：
public class RedisHealthIndicator extends AbstractHealthIndicator {
static final String VERSION = "version";
static final String REDIS_VERSION = "redis_version";
private final RedisConnectionFactory redisConnectionFactory;
public RedisHealthIndicator(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
super("Redis health check failed");
Assert.notNull(connectionFactory, "ConnectionFactory must not be null");
this.redisConnectionFactory = connectionFactory;
}
@Override
protected void doHealthCheck(Health.Builder builder) throws Exception {
RedisConnection connection = RedisConnectionUtils
.getConnection(this.redisConnectionFactory);
try {
if (connection instanceof RedisClusterConnection) {
ClusterInfo clusterInfo = ((RedisClusterConnection) connection)
.clusterGetClusterInfo();
builder.up().withDetail("cluster_size", clusterInfo.getClusterSize())
.withDetail("slots_up", clusterInfo.getSlotsOk())
.withDetail("slots_fail", clusterInfo.getSlotsFail());
}
else {
Properties info = connection.info();
builder.up().withDetail(VERSION, info.getProperty(REDIS_VERSION));
}
}
finally {
RedisConnectionUtils.releaseConnection(connection,
this.redisConnectionFactory);
}
}
}可以看到，首先判断了连接的类型时集群模式还是单机模式，然后分别调用了info指令，去拿redis的版本信息
自定义健康检查指示器
了解到这里，自定义实现一个组件的健康检查就容易了。首先自定义指示器继承AbstractHealthIndicator类，实现doHealthCheck方法，然后定义自定义指示器的配置类继承CompositeHealthIndicatorConfiguration就ok了，伪代码如下：
@ConditionalOnEnabledHealthIndicator("myDb")
@Configuration
public class MyHealthIndicatorAutoConfiguration extends CompositeHealthIndicatorConfiguration {
@Bean
@ConditionalOnMissingBean(name = "myDbHealthIndicator")
public HealthIndicator dbHealthIndicator() {
return new MyHealthIndicator();
}
}
class MyHealthIndicator extends AbstractHealthIndicator{
@Override
protected void doHealthCheck(Health.Builder builder) {
//这里定义组建健康的逻辑
builder.up();
}
} health其他使用细节
除了上面提到的健康检查不只/actuator/health端点，还能指定组件检查外，还提供了很多可以通过配置控制的特性，如指示器的开关，什么时候显示健康检查详情等，具体如下：
management.endpoints.web.base-path=/actuator management.endpoint.health.enabled=true management.endpoint.health.show-details=never management.endpoint.health.roles=admin management.health.db.enabled=true
文末结语
本着用好每一个组件，不放过任何一个实现细节的原则，对spring-boot-actuator中的health实现原理剖析了下。不过actuator真的是个大家伙，光健康检查指示器就有18个实现，特别要说明下的是，针对health，在做健康检查指示器时，会区分web和webFlux。主要原因是在webFlux的环境下，相关的组件也会出Reactive的客户端，比如redis在webFlux下就可以使用Lettuce。
作者简介：
陈凯玲，2016年5月加入凯京科技。现任凯京科技研发中心架构组经理，救火队队长。独立博客KL博客（http://www.kailing.pub）博主。