Integração de métricas Prometheus em C++: biblioteca prometheus-cpp

Métricas Prometheus em C++: biblioteca prometheus-cpp

No desenvolvimento moderno de software, o monitoramento tornou-se uma parte essencial dos sistemas de produção. Prometheus é uma das soluções mais populares para coleta e análise de métricas. Se você programa em C++ e deseja adicionar monitoramento à sua aplicação, a biblioteca prometheus-cpp é o que você precisa. Ela oferece suporte completo aos tipos de métricas do Prometheus e permite exportá-las facilmente via HTTP.

O que é prometheus-cpp?

prometheus-cpp é uma biblioteca cliente para C++ que implementa o protocolo de exportação de métricas do Prometheus. Ela suporta todos os principais tipos de métricas: Counter, Gauge, Histogram e Summary. A biblioteca é escrita em C++ moderno (C++11 e superior), não possui dependências externas (além da biblioteca padrão e libcurl para o servidor HTTP) e é ativamente mantida pela comunidade.

Instalação

A maneira mais simples de instalar é via vcpkg ou Conan. Para vcpkg, execute:

vcpkg install prometheus-cpp

Se preferir compilar manualmente, clone o repositório e use CMake:

git clone https://github.com/jupp0r/prometheus-cpp.gitcd prometheus-cppmkdir build && cd buildcmake ..make -j4sudo make install

Conceitos principais

A biblioteca é construída em torno dos seguintes componentes:

• Registry — registro que armazena todas as métricas da aplicação.
• Counter — contador que apenas aumenta (ex.: número de requisições).
• Gauge — valor que pode tanto aumentar quanto diminuir (ex.: número de conexões ativas).
• Histogram — histograma para medir a distribuição de valores (ex.: tempo de resposta).
• Summary — estimativa quantílica (semelhante ao histograma, mas calcula percentis exatos).

Exemplo: criando Counter e Gauge

Vamos considerar um exemplo simples — um servidor HTTP que conta o número de requisições e monitora o número de conexões ativas.

#include <prometheus/counter.h>#include <prometheus/gauge.h>#include <prometheus/registry.h>#include <prometheus/exposer.h>

int main() {    // Criando o registro de métricas    auto registry = std::make_shared<prometheus::Registry>();

    // Criando uma família Counter    auto& counter_family = prometheus::BuildCounter()        .Name("http_requests_total")        .Help("Total number of HTTP requests")        .Register(*registry);

    // Adicionando o rótulo "method" com valor "GET"    auto& http_requests = counter_family.Add({{"method", "GET"}});

    // Criando uma família Gauge    auto& gauge_family = prometheus::BuildGauge()        .Name("active_connections")        .Help("Number of active connections")        .Register(*registry);

    auto& active_connections = gauge_family.Add({});

    // Exportando métricas na porta 8080    prometheus::Exposer exposer("0.0.0.0:8080");    exposer.RegisterCollectable(registry);

    // Simulação de operação    while (true) {        http_requests.Increment();    // +1 ao contador        active_connections.Set(42);   // define o valor 42        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));    }

    return 0;}

Exemplo: Histogram para tempo de resposta

Histogramas são úteis para medir latência. Vamos definir buckets para o tempo de resposta:

#include <prometheus/histogram.h>

// Criando um histograma com buckets: 0.1, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0 segundosauto& histogram_family = prometheus::BuildHistogram()    .Name("http_request_duration_seconds")    .Help("Request latency in seconds")    .Register(*registry);

auto& request_duration = histogram_family.Add(