引言

在可觀測性這個動態領域中，OpenTelemetry 是從現已棄用的 OpenCensus 和 OpenTracing 專案中湧現出的一套新工具。對於 Spring Framework、Spring Boot、Spring Data 和 Spring Cloud 的可觀測性而言，像 Micrometer 這樣成熟的解決方案（事實上的 Java 可觀測性標準）正被用於對其各種模組進行插樁。OpenTelemetry 專案由許多元件組成。我們認為最引人注目的是 OpenTelemetry Protocol (OTLP)，它允許開發人員利用一致的遙測格式為任何支援 OTLP 的後端提供強大的功能。讓我們探討 Spring Boot 如何與這些工具無縫整合，以提供卓越的可觀測性。

Micrometer 觀測 API 的強大功能

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

• 穩定性與成熟度：Micrometer 是經過驗證的解決方案，為可觀測性插樁提供了穩定成熟的平臺。
• 廣泛相容性：除了許多協議（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），它還支援 OTLP 協議，確保與 OpenTelemetry 和其他相容的可觀測性工具的互操作性。
• 多功能整合：Micrometer Observation 廣泛應用於 Spring 和非 Spring 專案中，提供統一的可觀測性 API，簡化了收集資料的插樁和釋出。
• 簡化 API：一次插樁，多重受益——插入追蹤、指標、日誌等。
• 靈活選擇：隨著技術的變化，Micrometer 允許開發人員選擇他們偏好的可觀測性技術棧，而無需更改插樁。

利用 Open Telemetry 協議

OpenTelemetry Protocol (OTLP) 促進了不同可觀測性工具之間的通訊。透過利用 OTLP，Spring Boot 應用程式可以以標準化格式匯出日誌、指標和追蹤資料，從而更容易與各種後端和可觀測性平臺整合。歸根結底，協議才是最重要的！

OTLP 為何重要

• 標準化：OTLP 提供了一種匯出可觀測性資料的一致方式，確保相容性並降低整合複雜性。
• 靈活性：使用 OTLP 允許開發人員選擇最適合其需求的工具，而無需受限於特定的供應商或技術棧。
• 面向未來：隨著可觀測性領域的不斷發展，OTLP 使您的追蹤資料能夠跨不同系統保持可訪問性和可用性。

介紹 Micrometer

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 年創立，並宣告“它就像 SLF4J，但用於指標”。Micrometer 允許您將程式碼從實際的指標後端抽象出來。對於 OTLP，Micrometer 從 2022 年開始透過專門的 OtlpMeterRegistry 支援它。

我們希望為追蹤引入相同的抽象，這就是為什麼我們將非常成熟的 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，您可以選擇要使用的追蹤器庫（追蹤器控制 span 的生命週期，是分散式追蹤的基礎）。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 可觀測性工具包中必不可少的工具。它們提供強大的可觀測性功能，幫助開發人員跟蹤和分析分散式系統中的請求。

Micrometer 和 Brave 與 Micrometer Observation 無縫協作，它們都支援 OTLP，確保您的指標（已存在約 2 年）和追蹤資料（透過新發布的 zipkin-otel 專案）可以輕鬆匯出和利用。

持續改進

Spring 團隊對 Spring Framework 非常熟悉，因為我們每天都在使用它。我們也認真對待可觀測性——這就是我們負責插樁的原因。擁有 Spring 專業知識並瞭解社群需求使我們能夠構建出色的、可定製的開發人員體驗。我們相信框架功能及其插樁方式是協同的：程式碼、文件和支援。

沒有人是完美的——包括我們。我們確實知道我們可以不斷改進當前的 OpenTelemetry 和 Spring 體驗。Spring 團隊目前正在努力使 OTLP 在指標/追蹤/日誌/語義約定方面成為一等公民。這意味著在需要時提供更好的自動配置、在庫中提供更好的支援以及為開發人員減少移動部件。

Spring Boot 與 OpenTelemetry 示例

一圖勝千言——讓我們看看執行此處程式碼的結果。

<!-- 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>

透過 Micrometer Observation、Micrometer Core 和 Micrometer Tracing，使 Spring Boot 支援 Open Telemetry (OTLP) 所需的 Maven 設定。

客戶端命令列應用程式向伺服器進行 HTTP 呼叫的節點圖

透過 Spring Boot、Micrometer Observation、Micrometer Tracing 和 OpenZipkin Brave 橋接實現的日誌關聯

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

透過 Spring Boot、Micrometer Observation、Micrometer Core、Micrometer OTLP push MeterRegistry 以及 Prometheus 側啟用的 OTLP 寫入接收器，獲取傳入請求的延遲

結論

Spring Boot 的可觀測性方法

• 庫專業知識：維護程式碼的人員也是維護插樁的人員
• 整合解決方案：透過 Micrometer 和 Brave，所有必要的工具都整合在 Spring Boot 生態系統中，提供了一個內聚且可靠的可觀測性框架。
• 協議很重要：透過 OTLP，可以在協議層面實現標準化，從而更容易與各種後端和可觀測性平臺整合。

Spring Boot 透過使用 OTLP、用於指標的 Micrometer、用於追蹤的 Brave 以及作為通用抽象的 Micrometer Observation 來擁抱 OpenTelemetry 原則，這表明了對健壯可靠可觀測性的承諾。透過利用這些工具，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設定，還確保了生產環境的穩定和成熟框架。Spring Boot 是 OpenTelemetry 的忠實粉絲，這體現在它與這些強大的可觀測性工具的無縫整合。

連結

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