Spring Boot与K8s集成的核心机制
🌟 一、核心目标：让 Spring Boot 应用“懂”Kubernetes
Kubernetes（K8s）是一个容器编排系统。它需要知道：
- 这个应用是否还活着？ → 用 Liveness Probe
- 这个应用是否准备好接收流量？ → 用 Readiness Probe
- （可选）这个应用启动是否完成？ → 用 Startup Probe
Spring Boot Actuator 现在 原生支持这些探针，无需你手动写 /health/liveness 接口。
🔌 二、Spring Boot 是怎么做的？（自动集成）
✅ Spring Boot 自动做了三件事：
| 功能 | 实现方式 |
|---|---|
| 1. 管理应用的“可用性状态” | 内置 ApplicationAvailability 接口 |
| 2. 提供 Liveness 检查 | LivenessStateHealthIndicator |
| 3. 提供 Readiness 检查 | ReadinessStateHealthIndicator |
这两个健康检查会自动出现在：
/actuator/health
同时，还会单独暴露为两个独立端点：
| 探针 | 对应端点 |
|---|---|
| Liveness Probe | /actuator/health/liveness |
| Readiness Probe | `/actuator/health/readiness`` |
✅ 这两个端点其实是 Health Group（健康分组），我们在上一节讲过。
📡 三、K8s 配置示例：如何使用这些探针？
你只需要在 deployment.yaml 中这样配置：
spec:containers:- name: myappports:- containerPort: 8080livenessProbe:httpGet:path: /actuator/health/livenessport: 8080initialDelaySeconds: 30periodSeconds: 10failureThreshold: 3readinessProbe:httpGet:path: /actuator/health/readinessport: 8080initialDelaySeconds: 10periodSeconds: 5failureThreshold: 1
K8s 的 kubelet 会定期调用这些接口，并根据返回结果采取行动。
🧩 四、两个探针的区别：Liveness vs Readiness
这是最关键的部分！
| 对比项 | Liveness Probe（存活探针） | Readiness Probe（就绪探针） |
|---|---|---|
| 目的 | 检查应用是否“卡死” | 检查应用是否“准备好”处理请求 |
| 失败后果 | 重启容器 ⚠️ | 停止转发流量，但不重启 |
| 何时失败 | 应用启动太慢、死锁、OOM | 正在初始化、数据库未连上 |
| 能否自定义 | ✅ 可配置 | ✅ 可配置 |
| 建议检查什么 | 只检查应用内部状态（不要查外部服务！） | 可选择性检查外部依赖（需谨慎） |
⚠️ 五、关键原则：Liveness 探针不要检查外部系统！
❌ 错误做法：
management:endpoint:health:group:liveness:include: db,redis,livenessState
如果数据库挂了，所有实例的 Liveness 都失败 → K8s 会重启所有实例 → 导致雪崩式重启！
✅ 正确做法：
management:endpoint:health:group:liveness:include: livenessState # 只检查内部状态
✅ Liveness 只关心：Spring 容器是否启动成功、线程是否卡死、内存是否溢出。
✅ 六、Readiness 探针：可以检查外部依赖，但要小心
场景分析：
| 外部依赖类型 | 是否该加入 Readiness？ | 说明 |
|---|---|---|
| 数据库（共享） | ❌ 不推荐 | 所有实例共用，一旦挂掉，所有实例都 unready → 整个服务下线 |
| 缓存（如 Redis） | ❌ 不推荐 | 同上，可能造成服务整体不可用 |
| 某个本地文件/端口 | ✅ 推荐 | 只影响当前实例，比如文件锁、端口占用 |
| 有降级机制的服务 | ✅ 可以不加 | 比如用了 Hystrix 断路器，即使依赖挂了也能返回默认值 |
示例配置：
management:endpoint:health:group:readiness:include: readinessState,diskspaceexclude: db,redis
✅ 这样即使数据库暂时连不上，只要应用本身启动了，K8s 仍可转发流量，由应用内部处理降级。
🔄 七、应用生命周期与探针状态的对应关系
Spring Boot 会根据应用的启动和关闭过程，自动更新 Liveness 和 Readiness 状态。
🚀 应用启动过程：
| 阶段 | Liveness State | Readiness State | 含义 |
|---|---|---|---|
| 1. Starting（刚开始启动） | BROKEN | REFUSING_TRAFFIC | K8s 可能会重启（如果超时） |
| 2. Started（上下文加载完成） | CORRECT | REFUSING_TRAFFIC | 应用在做初始化任务，不接流量 |
| 3. Ready（准备就绪） | CORRECT | ACCEPTING_TRAFFIC | 可以接收外部请求了 ✅ |
✅ 这意味着：即使 Spring 容器启动了，但你的
@PostConstruct或异步任务还没完成，K8s 也不会把流量打过来！
🛑 应用关闭过程：
| 阶段 | Liveness State | Readiness State | 含义 |
|---|---|---|---|
| 1. Running | LIVE | READY | 正常运行 |
| 2. Graceful Shutdown（优雅关闭） | LIVE | UNREADY | 停止接收新请求，但处理完正在执行的 |
| 3. Shutdown Complete | BROKEN | UNREADY | 容器即将退出 |
✅ 这样可以实现零停机部署（Rolling Update）！
🧪 八、Startup Probe：解决启动慢的问题
有时候应用启动要几分钟（比如加载大缓存、预热模型），而 Liveness 探针默认 30 秒就超时 → 会被误杀。
解决方案：使用 startupProbe
startupProbe:httpGet:path: /actuator/health/livenessport: 8080failureThreshold: 60 # 最多等待 60 次periodSeconds: 10 # 每 10 秒检查一次 → 最多等 10 分钟timeoutSeconds: 5
✅ 一旦 startupProbe 成功，K8s 就会启用 livenessProbe 和 readinessProbe。
⚠️ 九、重要提醒：Actuator 在独立管理端口时的问题
如果你配置了：
management:server:port: 8081
那么 /actuator/health/readiness 是在 8081 端口，而主应用在 8080。
⚠️ 问题：8081 健康 ≠ 8080 健康！
可能主应用（8080）已经卡死，但 Actuator（8081）还能响应 → K8s 认为它“健康”，继续转发流量 → 请求失败。
✅ 建议：
- 不要用独立管理端口，除非你有特殊安全需求。
- 或者，确保
/actuator/health/readiness的检查能反映主应用的真实状态。
🧩 十、如何自定义 Readiness 检查？
你可以把自定义的健康检查加入 Readiness 组：
management:endpoint:health:group:readiness:include: readinessState,customCheck,diskspace
然后写一个 CustomCheckHealthIndicator：
@Component
public class CustomCheckHealthIndicator implements HealthIndicator {@Overridepublic Health health() {if (isCustomSystemReady()) {return Health.up().build();} else {return Health.outOfService().build();}}
}
📊 总结：一张表看懂核心概念
| 概念 | 作用 | 是否重启 | 建议检查内容 |
|---|---|---|---|
| Liveness Probe | 应用是否“卡死” | ✅ 会重启 | 只检查内部状态（如内存、线程） |
| Readiness Probe | 是否准备好接流量 | ❌ 不重启 | 可检查本地资源（磁盘、端口），慎查共享外部服务 |
| Startup Probe | 启动是否完成 | ✅ 会重启 | 用于启动时间长的应用 |
💡 实际建议
-
开启这两个探针：
management:endpoint:health:probes:enabled: true -
K8s 配置中使用
/actuator/health/liveness和/actuator/health/readiness -
不要让 Liveness 依赖数据库、Redis 等外部服务
-
利用 Readiness 实现优雅上下线
-
长启动应用一定要配
startupProbe
这套机制是 Spring Boot 迈向 云原生（Cloud Native） 的重要一步，让你的应用真正“感知生命周期”，而不仅仅是一个黑盒容器。
如果你需要，我可以给你一个完整的 application.yml + deployment.yaml 示例，展示如何在生产环境中配置这些探针。