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SpringBoot Admin监控Spring程序

程序
2023-03-07 09:44:23 时间

原文链接

SpringBoot Admin是开源社区孵化的项目，用于对SpringBoot应用的管理和监控。

SpringBoot Admin 分为服务端(spring-boot-admin-server)和客户端(spring-boot-admin-client)，服务端和客户端之间采用http通讯方式实现数据交互；单体项目中需要整合spring-boot-admin-client才能让应用被监控。在SpringCloud项目中，spring-boot-admin-server 是直接从注册中心抓取应用信息，不需要每个微服务应用整合spring-boot-admin-client就可以实现应用的管理和监控。

测试版本：springboot2.5.9，spring-admin2.6.0，spring-security2.5.9

一、快速入门

1.1 SpringBoot Admin Server的搭建

（1）pom

		<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>de.codecentric</groupId>
            <artifactId>spring-boot-admin-starter-server</artifactId>
            <version>2.6.0</version>
        </dependency>

（2）yml

server:
  port: 8100 # 端口随便起
spring:
  application:
    name: spring-admin-server

（3）启动类

import de.codecentric.boot.admin.server.config.EnableAdminServer;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**
 * @author yh
 * @description 开启 springboot admin 服务端
 * @date 2022/6/6
 */
@EnableAdminServer
@SpringBootApplication
public class AdminServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(AdminServerApplication.class, args);
    }
}

浏览器访问测试 http://127.0.0.1:8100/

1.2 SpringBoot Admin Client端搭建

所谓的 client端就是指我们需要被监控的应用端。

（1）pom

 	<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>de.codecentric</groupId>
            <artifactId>spring-boot-admin-starter-client</artifactId>
            <version>2.6.0</version>
        </dependency>

（2）application.yml配置

  • 应用端口
  • 开放端点用于SpringBootAdmin 监控
  • 配置应用名称(该名称会在SpringBoot Admin的管理页面显示)
  • 配置Admin Server的地址
  • 配置下日志文件的文件名和存放位置 （如果不配置则会看不到日志）
server:
  port: 8101

#开放端点用于SpringBoot Admin的监控
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*' #与 Spring Boot 2 一样，大多数端点默认情况下都不会通过 http 公开，我们会公开所有端点。对于生产，您应该仔细选择要公开的端点。
  info:
    env:
      enabled: true # 从 Spring Boot 2.6 开始，默认情况下禁用 env info 贡献者。因此，我们必须启用它
spring:
  application:
    name: spring-admin-client
  boot:
    admin:
      client:
        url: http://localhost:8100   #这里配置admin server 的地址
logging:
  file:
    name: admin-client.log  #配置生成日志文件名称

（3）写一个Controller模拟一个普通的接口，通过浏览器访问这个接口就会打印日志，具体代码如下

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/hello")
public class HelloController {
    // 线程安全 AtomicInteger
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    @GetMapping("/get")
    private String hello() {
        // 每次进来如打印下日志
        log.info("{} 啪...我第{}次进来了.", LocalDateTime.now(),  count.addAndGet(1));
        // 每次进来new 个大对象，便于监控观察堆内存变化
        byte[] bytes = new byte[100*1024*1024];
        log.info("new了 100MB");
        return "hi springboot addmin " + LocalDateTime.now();
    }
}

（4）写个启动类

@SpringBootApplication
public class AdminClientApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(AdminClientApplication.class, args);
    }
}

1.3 效果展示

当我们的admin-client项目启动后，在 admin-server的管理页面的应用墙上就能看到admin-client这个应用了，具体可参考下图

可查看应用的具体信息

在应用墙点击这个应用，我们可以看到这个应用的具体信息，如堆内存变化及线程数等。具体可参考下图

日志查看及堆内存变化观察

请求我们在admin-client中写的模拟接口 http://localhost:8010/hello/get，该接口请求一次则会输出日志，同时开辟100MB的堆内存空间。

请求多次后在网页上可以实时的看到日志如下图

二、安全性

2.1 admin-server端安全加固

这个SpringBoot Admin的管理后台如果没密码就能访问，那实在太不安全了，因此我们要给它加上登录的功能。

参考SpringBoot Admin的官方文档，我们可以在Admin-Server端添加Spring Security 相关依赖及就可以实现需要登录后才能访问网页管理面板。

官网参考链接：链接

下面开始具体的改造

（1）admin-server 添加Spring Security 相关依赖

<!--springboot admin 安全相关-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>

（2）admin-server 设置账号和密码

server:
  port: 8100
spring:
  application:
    name: spring-admin-server
  # 设置账号和密码
  security:
    user:
      name: admin
      password: 123456

（3）admin-server 添加一个Spring Security 配置类

import de.codecentric.boot.admin.server.config.AdminServerProperties;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.web.authentication.SavedRequestAwareAuthenticationSuccessHandler;
import org.springframework.security.web.csrf.CookieCsrfTokenRepository;


  @Configuration
    public class SecuritySecureConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
        private final String adminContextPath;
        public SecuritySecureConfig(AdminServerProperties adminServerProperties) {
            this.adminContextPath = adminServerProperties.getContextPath();
        }
        @Override
        protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
            SavedRequestAwareAuthenticationSuccessHandler successHandler = new SavedRequestAwareAuthenticationSuccessHandler();
            successHandler.setTargetUrlParameter("redirectTo");
            successHandler.setDefaultTargetUrl(adminContextPath + "/");
            http.authorizeRequests()
                    //1.配置所有静态资源和登录页可以公开访问
                    .antMatchers(adminContextPath + "/assets/**").permitAll()
                    .antMatchers(adminContextPath + "/login").permitAll()
                    .anyRequest().authenticated()
                    .and()
                    //2.配置登录和登出路径
                    .formLogin().loginPage(adminContextPath + "/login").successHandler(successHandler).and()
                    .logout().logoutUrl(adminContextPath + "/logout").and()
                    //3.开启http basic支持，admin-client注册时需要使用
                    .httpBasic().and()
                    .csrf()
                   //4.开启基于cookie的csrf保护
                    .csrfTokenRepository(CookieCsrfTokenRepository.withHttpOnlyFalse())
                    //5.忽略这些路径的csrf保护以便admin-client注册
                    .ignoringAntMatchers(
                            adminContextPath + "/instances",
                            adminContextPath + "/actuator/**"
                    );
        }
    }

（4）admin-server 安全加固后访问测试

再次访问http://localhost:8100/ ，发现需要登录

当我们输入正确的账号密码登录后，情况如下图

这个时候的应用数居然变成了0了，在我们没进行安全加固时是有一个admin-client应用的，为什么就不见了？

原因是添加了账号密码认证后，admin-client端也需要配置下 admin-server的账号和密码。没配不会报错异常，只会出现WARN。。。

（5）admin-client 端设置 admin-server的账号密码

admin-client 注册到 admin-server时，admin-server端有个http Basic认证，通过了认证后 admin-client才能注册到 admin-server上。

admin-client的application.yml中配置访问密码配置可参考下面代码

spring:
  application:
    name: spring-admin-client
  boot:
    admin:
      client:
        url: http://localhost:8100   #这里配置admin server 的地址
        # 配置 admin-server的账号和密码
        username: admin
        password: 123456

(6) 再次访问 admin-server 管理后台

当我们登录后，终于再次看到了我们的admin-client这个应用

2.2 admin-client端的安全

admin-client端如果把actuator 端点都暴露出来，是非常不安全的。因此我们可以添加Spring Security对admin-client 也进行安全加固。

下面所有操作均在admin-client中进行

（1）添加Spring Security依赖

<!--spring security-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>

（2）yml配置

yml中需要设置client的账号和密码，官网相关配置如下图所示

本次演示的admin-client的相关yml配置参考下面代码

server:
  port: 8101

#开放端点用于SpringBoot Admin的监控
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'
  info:
    env:
      enabled: true
spring:
  application:
    name: spring-admin-client
  boot:
    admin:
      client:
        url: http://localhost:8100   #这里配置admin server 的地址
        # 配置 admin-server的账号和密码
        username: admin
        password: 123456
        instance:
          metadata:
            # 这里配置admin-client的账号和密码
            user.name: ${spring.security.user.name}
            user.password: ${spring.security.user.password}
  # admin-client 的用户名和密码
  security:
    user:
      name: clientAdmin
      password: 123456

logging:
  file:
    name: admin-client.log  #配置生成日志文件名称

（3）添加Spring Security 配置类

为何要到配置？因为Spring Security不配置时会把所有请求都拦截的，而我们这里只需要拦截监控端点/actuator/**即可。同时，官网中提到admin-server访问admin-client时，也是采用http Basic认证方式的；因此需要配置Spring Security支持Http Basic认证方式。

 @Configuration
    @Slf4j
    public class SpringSecurityActuatorConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
        public SpringSecurityActuatorConfig() {
            log.info("SpringSecurityActuatorConfig... start");
        }
        @Override
        protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
            //  这个配置只针对  /actuator/** 的请求生效
            http.antMatcher("/actuator/**")
                    // /actuator/下所有请求都要认证
                    .authorizeRequests().anyRequest().authenticated()
                    // 启用httpBasic认证模式，当springboot admin-client 配置了密码时，
                    // admin-server走httpbasic的认证方式来拉取client的信息
                    .and().httpBasic()
                    // 禁用csrf
                    .and().csrf().disable();
        }
    }

（4）效果展示

admin-server端依旧能看到admin-client的信息，说明我们添加SpringSecurity 后 admin-server的监控管理功能正常，具体见下图

当我们去访问admin-client的监控端点 http://localhost:8101/actuator/health 时，发现需要进行http Basic认证；这也证明了我们的认证拦截只拦截了监控端点。效果如下图

（5）存在的问题

通过上面的一通配置，admin-client 添加 Spring Security 对actuator的端点进行安全认证的功能是实现了，但也存在着问题。

当我们项目本来就是使用SpringSecurity 安全框架进行认证和授权时。上述的配置就要做修改了。因为我们一般都不用HttpBasic认证，而是用的表单登录认证。也就出现了配置多个Spring Security的问题。虽然有这个问题，但是网上还是有解决方案的。

（6）多个Spring Security共存方案

这个方案是在Spring Security官方文档里面找到的

链接为：Spring Security Reference

里面的重点就是通过添加Order注解来指定多个Spring Security的优先级

下面直接贴上我的代码；为了直观，我就在同一个类里面建了2个静态的Spring Security配置类

/**
 * SpringSecurity 表单和HttpBasic 共存配置参考，写在一个类里面方便对比
 */
@Slf4j
public class SpringSecurityConfig2 {
    /*
     * 这个表单和HttpBasic 共存配置玩法，参考url如下：
     *  官方url：https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/4.2.3.BUILD-SNAPSHOT/reference/htmlsingle/#multiple-httpsecurity
     *  项目启动日志如下,可以看到创建了2条过滤链
     * 2020-11-11 22:57:56.340  INFO 12692 --- [main] o.s.s.web.DefaultSecurityFilterChain: Creating filter chain: Ant [pattern='/actuator/**'],
     * 2020-11-11 22:57:56.344  INFO 12692 --- [main] o.s.s.web.DefaultSecurityFilterChain: Creating filter chain: any request,
     */
    /**
     * HttpBasic 认证方式，只对/actuator/** 生效，由于设置了Order，优先级会高于FormLoginWebSecurityConfigurerAdapter
     * @author ZENG.XIAO.YAN
     * @Date 2020-11-11
     * @version 1.0
     */
    @Configuration
    @Order(1)
    public static class HttpBasicSecurityConfigurationAdapter extends WebSecurityConfigurerAdapter {
        public HttpBasicSecurityConfigurationAdapter() {
            log.info("HttpBasicSecurityConfigurationAdapter... start");
        }
        protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
            //  这个配置只针对  /actuator/** 的请求生效
            http.antMatcher("/actuator/**")
                    // /actuator/下所有请求都要认证
                    .authorizeRequests().anyRequest().authenticated()
                    // 启用httpBasic认证模式，当springboot admin-client 配置了密码时，
                    // admin-server走httpbasic的认证方式来拉取client的信息
                    .and().httpBasic()
                    // 禁用csrf
                    .and().csrf().disable();
        }
    }
 
    /**
     * 表单登录认证方式配置，由于没有指定Order，所以默认是最大2147483647，数值越大，优先级越低
     * @author ZENG.XIAO.YAN
     * @Date 2020-11-11
     * @version 1.0
     */
    @Configuration
    public static class FormLoginWebSecurityConfigurerAdapter extends WebSecurityConfigurerAdapter {
        
        public FormLoginWebSecurityConfigurerAdapter() {
            log.info("FormLoginWebSecurityConfigurerAdapter... start");
        }
        @Override
        protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
            http.authorizeRequests()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
                .formLogin();
        }
    }
}

添加完这个配置类后，记得把我们上面配置的SpringSecurityActuatorConfig 这个类删除了，然后重启项目。效果如下：

访问 http://localhost:8101/actuator/health ，则出现的是httpBasic认证的页面

访问 http://localhost:8101/hello/get ，则出现的是Spring Security 自带的表单登录页面

访问admin-server 的管理页面，发现admin-client应用信息正常，说明本次修改的Spring Security配置没有问题

三、小结

（1）本文介绍了SpringBoot Admin的简单使用，同时介绍了admin-server端的安全配置和admin-client端的安全配置

（2）在介绍admin-client端的安全配置时，引申出了 如何实现多个SpringSecurity 配置 共存

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