引言

在可观测性这个动态领域中，OpenTelemetry 是从现已弃用的 OpenCensus 和 OpenTracing 项目中涌现出的一套新工具。对于 Spring Framework、Spring Boot、Spring Data 和 Spring Cloud 的可观测性而言，像 Micrometer 这样成熟的解决方案（事实上的 Java 可观测性标准）正被用于对其各种模块进行插桩。OpenTelemetry 项目由许多组件组成。我们认为最引人注目的是 OpenTelemetry Protocol (OTLP)，它允许开发人员利用一致的遥测格式为任何支持 OTLP 的后端提供强大的功能。让我们探讨 Spring Boot 如何与这些工具无缝集成，以提供卓越的可观测性。

Micrometer 观测 API 的强大功能

Micrometer 的观测 API 是 Spring Boot 可观测性策略的基石。它提供了一个全面的可观测性解决方案，与各种追踪和监控系统无缝集成。以下是它成为 Spring Boot 应用首选的原因：

• 稳定性与成熟度：Micrometer 是经过验证的解决方案，为可观测性插桩提供了稳定成熟的平台。
• 广泛兼容性：除了许多协议（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 用于指标；B3、W3C 用于追踪上下文传播；Zipkin 用于 Span 传播），它还支持 OTLP 协议，确保与 OpenTelemetry 和其他兼容的可观测性工具的互操作性。
• 多功能集成：Micrometer Observation 广泛应用于 Spring 和非 Spring 项目中，提供统一的可观测性 API，简化了收集数据的插桩和发布。
• 简化 API：一次插桩，多重受益——插入追踪、指标、日志等。
• 灵活选择：随着技术的变化，Micrometer 允许开发人员选择他们偏好的可观测性技术栈，而无需更改插桩。

利用 Open Telemetry 协议

OpenTelemetry Protocol (OTLP) 促进了不同可观测性工具之间的通信。通过利用 OTLP，Spring Boot 应用程序可以以标准化格式导出日志、指标和追踪数据，从而更容易与各种后端和可观测性平台集成。归根结底，协议才是最重要的！

OTLP 为何重要

• 标准化：OTLP 提供了一种导出可观测性数据的一致方式，确保兼容性并降低集成复杂性。
• 灵活性：使用 OTLP 允许开发人员选择最适合其需求的工具，而无需受限于特定的供应商或技术栈。
• 面向未来：随着可观测性领域的不断发展，OTLP 使您的追踪数据能够跨不同系统保持可访问性和可用性。

介绍 Micrometer

Spring 的核心始终是关于抽象和允许开发人员选择。Micrometer 也是如此，它于 2016 年创立，并声明“它就像 SLF4J，但用于指标”。Micrometer 允许您将代码从实际的指标后端抽象出来。对于 OTLP，Micrometer 从 2022 年开始通过专门的 OtlpMeterRegistry 支持它。

我们希望为追踪引入相同的抽象，这就是为什么我们将非常成熟的 Spring Cloud Sleuth 项目（成立于 2014 年）移植到 Micrometer Tracing，使其与 Spring 无关。感谢 Micrometer Tracing，您可以选择要使用的追踪器库（追踪器控制 span 的生命周期，是分布式追踪的基础）。Micrometer Tracing 支持两个追踪库：OpenZipkin Brave (Brave) 和 OpenTelemetry。

我们相信成熟、经过生产测试的解决方案，这就是为什么我们认为 Micrometer 和 Brave 是 Spring Boot 可观测性工具包中必不可少的工具。它们提供强大的可观测性功能，帮助开发人员跟踪和分析分布式系统中的请求。

Micrometer 和 Brave 与 Micrometer Observation 无缝协作，它们都支持 OTLP，确保您的指标（已存在约 2 年）和追踪数据（通过新发布的 zipkin-otel 项目）可以轻松导出和利用。

持续改进

Spring 团队对 Spring Framework 非常熟悉，因为我们每天都在使用它。我们也认真对待可观测性——这就是我们负责插桩的原因。拥有 Spring 专业知识并了解社区需求使我们能够构建出色的、可定制的开发人员体验。我们相信框架功能及其插桩方式是协同的：代码、文档和支持。

没有人是完美的——包括我们。我们确实知道我们可以不断改进当前的 OpenTelemetry 和 Spring 体验。Spring 团队目前正在努力使 OTLP 在指标/追踪/日志/语义约定方面成为一等公民。这意味着在需要时提供更好的自动配置、在库中提供更好的支持以及为开发人员减少移动部件。

Spring Boot 与 OpenTelemetry 示例

一图胜千言——让我们看看运行此处代码的结果。

<!-- 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>

通过 Micrometer Observation、Micrometer Core 和 Micrometer Tracing，使 Spring Boot 支持 Open Telemetry (OTLP) 所需的 Maven 设置。

客户端命令行应用程序向服务器进行 HTTP 调用的节点图

通过 Spring Boot、Micrometer Observation、Micrometer Tracing 和 OpenZipkin Brave 桥接实现的日志关联

追踪视图——通过 OTel Brave Encoder（也通过 Micrometer Observation、Micrometer Tracing 和 OpenZipkin Brave 桥接）以 OTLP 格式接收的 Span 数据

通过 Spring Boot、Micrometer Observation、Micrometer Core、Micrometer OTLP push MeterRegistry 以及 Prometheus 侧启用的 OTLP 写入接收器，获取传入请求的延迟

结论

Spring Boot 的可观测性方法

• 库专业知识：维护代码的人员也是维护插桩的人员
• 集成解决方案：通过 Micrometer 和 Brave，所有必要的工具都集成在 Spring Boot 生态系统中，提供了一个内聚且可靠的可观测性框架。
• 协议很重要：通过 OTLP，可以在协议层面实现标准化，从而更容易与各种后端和可观测性平台集成。

Spring Boot 通过使用 OTLP、用于指标的 Micrometer、用于追踪的 Brave 以及作为通用抽象的 Micrometer Observation 来拥抱 OpenTelemetry 原则，这表明了对健壮可靠可观测性的承诺。通过利用这些工具，开发人员可以实现全面的可观测性。这种方法不仅简化了可观测性设置，还确保了生产环境的稳定和成熟框架。Spring Boot 是 OpenTelemetry 的忠实粉丝，这体现在它与这些强大的可观测性工具的无缝集成。

链接

• 代码：https://github.com/marcingrzejszczak/observability-boot-blog-post
• Spring Boot 可观测性文档：https://docs.springjava.cn/spring-boot/reference/actuator/observability.html
• Micrometer 官网：https://micrometer.io/
• Micrometer 文档：https://docs.micrometer.io/micrometer/reference/
• Micrometer Tracing 文档：https://docs.micrometer.io/tracing/reference/