簡介

在動態的可觀察性領域中，OpenTelemetry 是一套從現已棄用的 OpenCensus 和 OpenTracing 專案中衍生出來的新工具。 談到 Spring Framework、Spring Boot、Spring Data 和 Spring Cloud 的可觀察性，諸如 Micrometer 等成熟的解決方案（實際上是 Java 可觀察性的標準）正被用於檢測它們的各種模組。 OpenTelemetry 專案由許多組件組成。 我們發現最引人注目的是 OpenTelemetry 協議 (OTLP)，它允許開發人員利用一致的遙測格式的力量，適用於任何支援 OTLP 的後端。 讓我們來探索 Spring Boot 如何與這些工具無縫整合，以提供卓越的可觀察性。

Micrometer 的 Observation API 的威力

Micrometer 的 Observation API 是 Spring Boot 可觀察性策略的基石。 它提供了一個全面的可觀察性解決方案，可與各種追蹤和監控系統無縫整合。 以下是它成為 Spring Boot 應用程式首選的原因：

• 穩定性和成熟度：Micrometer 是一個經過考驗的解決方案，提供了一個穩定且成熟的可觀察性檢測平台。
• 廣泛的相容性：在眾多協議（AppOptics、Azure Monitor、Netflix Atlas、AWS CloudWatch、Datadog、Dynatrace、Elastic、Ganglia、Graphite、Humio、Influx/Telegraf、JMX、KairosDB、New Relic、Prometheus、SignalFx、Google Stackdriver、StatsD、Wavefront 用於指標；B3、W3C 用於追蹤上下文傳播；Zipkin 用於 span 傳播）中，它還支援 OTLP 協議，確保與 OpenTelemetry 和其他相容的可觀察性工具的互操作性。
• 多功能整合：Micrometer Observation 廣泛用於 Spring 和非 Spring 專案中，提供了一個統一的可觀察性 API，簡化了收集資料的檢測和發布。
• 簡化的 API：檢測一次，即可獲得多重好處 - 插入追蹤、指標、日誌等等。
• 選擇的靈活性：隨著技術的變更，Micrometer 允許開發人員選擇他們偏好的可觀察性技術堆疊，而無需變更檢測。

利用 Open Telemetry 協議

OpenTelemetry 協議 (OTLP) 促進了不同可觀察性工具之間的通訊。 透過利用 OTLP，Spring Boot 應用程式可以以標準化格式匯出日誌記錄、指標和追蹤資料，從而更易於與各種後端和可觀察性平台整合。 歸根究底，協議才是最重要的！

OTLP 為何重要

• 標準化：OTLP 提供了一致的方式來匯出可觀察性資料，確保相容性並降低整合複雜性。
• 彈性：使用 OTLP 允許開發人員選擇最適合他們需求的工具，而不會被鎖定到特定的供應商或技術堆疊。
• 面向未來：隨著可觀察性前景的發展，OTLP 使您的追蹤資料在不同的系統中保持可存取和可用。

Micrometer 簡介

Spring 的核心始終是關於抽象和允許開發人員選擇。 Micrometer 也是如此，它於 2016 年成立，並聲稱「它就像 SLF4J，但用於指標」。 Micrometer 允許您從實際的指標後端抽象您的程式碼。 至於 OTLP，Micrometer 從 2022 年開始透過專用的 OtlpMeterRegistry 支援它。

我們希望為追蹤引入相同的抽象，因此我們將非常成熟的 Spring Cloud Sleuth 專案（成立於 2014 年）移植到 Micrometer Tracing，使其與 Spring 無關。 感謝 Micrometer Tracing，您可以選擇您想要選擇的追蹤器庫（追蹤器控制 span 的生命週期，並且對於分散式追蹤至關重要）。 Micrometer Tracing 支援兩個追蹤庫：OpenZipkin Brave (Brave) 和 OpenTelemetry。

我們相信成熟、經過生產測試的解決方案，這就是為什麼我們認為 Micrometer 和 Brave 是 Spring Boot 可觀察性工具組中不可或缺的工具。 它們提供強大的可觀察性功能，幫助開發人員追蹤和分析分散式系統中的請求。

Micrometer 和 Brave 與 Micrometer Observation 無縫協作，並且它們都支援 OTLP，確保您的指標（大約 2 年）和追蹤資料（透過 新發布的 zipkin-otel 專案）可以輕鬆匯出和使用。

持續改進

Spring 團隊非常了解 Spring Framework，因為我們每天都在使用它。 我們也認真對待可觀察性 - 這就是為什麼我們是從事檢測工作的人員。 擁有 Spring 專業知識並了解我們社群的需求，使我們能夠建構出色的、可自訂的開發人員體驗。 我們認為框架功能及其檢測方式是相輔相成的：程式碼、文件和支援。

沒有人是完美的 - 包括我們。 我們確實知道，我們始終可以改進目前的 OpenTelemetry 和 Spring 體驗。 Spring 團隊目前正在努力使 OTLP 成為指標/追蹤/日誌/語義約定方面的一流公民。 這意味著在需要時提供更好的自動配置、在程式庫中提供更好的支援，並減少開發人員的活動部件。

Spring Boot 和 OpenTelemetry 範例

一張圖片勝過千言萬語 - 讓我們看看執行此處提供的程式碼的結果。

<!-- Prerequisite for observability -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

<!-- For Metrics -->
<!-- For OTLP -->
<dependency>
	<groupId>io.micrometer</groupId>
	<artifactId>micrometer-registry-otlp</artifactId>
</dependency>

<!-- Brave version -->
<!-- For Tracing -->
<dependency>
	<groupId>io.micrometer</groupId>
	<artifactId>micrometer-tracing-bridge-brave</artifactId>
</dependency>
<!-- For Latency Visualization -->
<!-- For OTLP -->
<dependency>
	<groupId>io.zipkin.contrib.otel</groupId>
	<artifactId>encoder-brave</artifactId>
	<version>0.1.0</version>
</dependency>

<!-- For pushing logs out -->
<dependency>
	<groupId>com.github.loki4j</groupId>
	<artifactId>loki-logback-appender</artifactId>
	<version>1.5.2</version>
	<scope>runtime</scope>
</dependency>

需要 Maven 設定才能透過 Micrometer Observation、Micrometer Core 和 Micrometer Tracing 讓 Spring Boot 具有 Open Telemetry (OTLP)。

客戶端命令行應用程式向伺服器端發出 HTTP 呼叫的節點圖

透過 Spring Boot、Micrometer Observation、Micrometer Tracing 和 OpenZipkin Brave 橋接進行日誌關聯

追蹤檢視 - 透過 OTel Brave Encoder 以 OTLP 格式接收的 span 資料（也透過 Micrometer Observation、Micrometer Tracing 和 OpenZipkin Brave 橋接）

透過 Spring Boot 搭配 Micrometer Observation、Micrometer Core、Micrometer OTLP 推送 MeterRegistry 和在 Prometheus 端啟用的 OTLP 寫入接收器傳入請求的延遲

結論

Spring Boot 的可觀察性方法

• 程式庫專業知識：維護程式碼的人員是維護檢測的人員
• 整合的解決方案：透過 Micrometer 和 Brave，所有必要的工具都整合在 Spring Boot 生態系統中，提供了一個有凝聚力且可靠的可觀察性框架。
• 協議至關重要：透過 OTLP，可以在協議層級進行標準化，從而更易於與各種後端和可觀察性平台整合。

Spring Boot 透過使用 OTLP 採用 OpenTelemetry 原則，並利用 Micrometer 進行指標監控、Brave 進行追蹤，以及 Micrometer Observation 作為通用抽象層，展現了對健全且可靠的可觀測性的承諾。透過運用這些工具，開發人員可以實現全面的可觀測性。這種方法不僅簡化了可觀測性的設置，還確保了生產環境中框架的穩定性和成熟度。Spring Boot 非常支持 OpenTelemetry，這體現在它與這些強大的可觀測性工具的輕鬆整合上。

連結

• 程式碼: https://github.com/marcingrzejszczak/observability-boot-blog-post
• Spring Boot 可觀測性文件: https://spring-docs.dev.org.tw/spring-boot/reference/actuator/observability.html
• Micrometer 網站: https://micrometer.io/
• Micrometer 文件: https://docs.micrometer.io/micrometer/reference/
• Micrometer Tracing 文件: https://docs.micrometer.io/tracing/reference/