C# 应用程序监控：.NET 中的指标与告警

引言：为何要监控 C# 应用程序

在 .NET 平台上，现代 C# 应用程序是在高负载下运行的复杂分布式系统。若缺乏有效的监控，您可能会面临性能下降、内存泄漏或严重故障的风险。监控不仅能帮助发现问题，更能预警问题，从而及时响应异常情况。

本文将介绍如何使用现代工具：Prometheus、Grafana、Serilog 以及内置的 Health Checks，为 C# (.NET) 应用程序搭建指标收集、日志记录和告警系统。您将获得可直接运行的代码示例和实用建议。

C# (.NET) 应用程序的关键指标

监控始于定义关键指标。对于 .NET 应用程序，这些指标可分为三类：

• 基础设施指标 — CPU、内存、磁盘和网络使用率。
• 应用指标 — API 响应时间、请求数量、错误数（4xx/5xx）、队列长度。
• .NET 特有指标 — GC 堆大小、线程数、垃圾回收时间、数据库连接数。

通过 Prometheus 和 .NET 收集指标

要导出指标到 Prometheus，请使用 prometheus-net 库。通过 NuGet 安装：

dotnet add package prometheus-net.AspNetCore

在 Program.cs 中添加中间件：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);var app = builder.Build();

// 启用 Prometheus 指标app.UseHttpMetrics(); // HTTP 指标app.UseMetricServer(); // /metrics 端点

app.MapGet("/", () => "Hello World!");app.Run();

现在，标准指标将在 /metrics 端点可用：请求数量、持续时间、错误数。让我们添加一个自定义指标——记录端点访问次数的计数器：

using Prometheus;

var requestCounter = Metrics.CreateCounter(    "myapp_requests_total",     "对端点的总请求数");

app.MapGet("/api/data", () => {    requestCounter.Inc();    return new { Message = "数据已加载" };});

健康检查：基础状态验证

.NET 内置的健康检查机制允许您快速评估应用程序的健康状况。添加一个数据库连接检查：

using Microsoft.Extensions.Diagnostics.HealthChecks;

builder.Services.AddHealthChecks()    .AddDbContextCheck<AppDbContext>()    .AddUrlGroup(new Uri("https://external-api.com"), "外部 API");

app.MapHealthChecks("/health");

健康检查会返回 Healthy、Degraded 或 Unhealthy 状态——这非常适合作为告警来源。

使用 Serilog 进行日志记录：结构化日志

日志是诊断的关键数据源。Serilog 允许您将日志以结构化格式发送到 Elasticsearch、Seq，或简单地保存到文件。

安装过程：

dotnet add package Serilog.AspNetCoredotnet add package Serilog.Sinks.Seq

在 Program.cs 中进行配置：

Log.Logger = new LoggerConfiguration()    .MinimumLevel.Information()    .WriteTo.Console()    .WriteTo.Seq("http://localhost:5341")    .Enrich.WithProperty("Application", "MyApp")    .CreateLogger();

builder.Host.UseSerilog();

现在所有日志将包含上下文信息：RequestId、UserId、执行时间。错误日志示例：

try {    // 危险代码} catch (Exception ex) {    Log.Error(ex, "处理订单 {OrderId} 时出错", orderId);}

结构化日志便于在 Grafana 或 Kibana 中分析、构建