PromQL語法詳解

一、基本語法和操作符

PromQL是Prometheus Query Language（普羅米修斯查詢語言）的縮寫，它具有類似SQL的特點，主要用於查詢Prometheus中存儲的時間序列數據。

PromQL基本語法如下：

metric_name [ "{" label_name "=" label_value [ "," label_name "=" label_value ] "}" ] [ offset_modifier ]

其中，metric_name表示指標的名稱，label_name和label_value表示標籤的名稱和值，offset_modifier表示時間偏移量。

除了基本語法以外，PromQL還包含了一些操作符，主要有：

• 算術運算符：+、-、*、/
• 比較運算符：==、!=、>、>=、<、<=
• 邏輯運算符：and、or、unless
• 聚合運算符：sum、avg、min、max、stddev、stdvar、count
• 排序運算符：sort、sort_desc
• 偏移運算符：offset、timestamp
• 其他運算符：rate、irate、delta、abs、ceil、floor、clamp_max、clamp_min、absent

下面是一個示例代碼：

cpu_usage{instance="localhost:8000"} + disk_usage{instance="localhost:8000"} offset 5m

該代碼表示查詢本地伺服器8000埠上運行的CPU使用率和磁碟使用率在5分鐘前的值之和。

二、標籤匹配和正則表達式

Prometheus中的時間序列數據通常包含一些標籤，用於標識不同的數據來源。PromQL提供了一些標籤匹配和正則表達式的功能，方便用戶查詢和過濾數據。

標籤匹配的語法如下：

{label_name=~"regex", label_name!~"regex"}

其中，=~表示匹配正則表達式，!~表示不匹配正則表達式。

下面是一個示例代碼：

rate(http_requests_total{method="POST", handler="/api/user"}[5m])

該代碼表示查詢5分鐘內HTTP POST /api/user請求的速率。

三、函數和聚合

PromQL中還包含了一些函數和聚合操作，用於匯總和處理數據。

常用的函數和聚合操作如下：

• abs(value)：返回value的絕對值
• ceil(value)：返回value的上限整數
• floor(value)：返回value的下限整數
• clamp_min(value, min)：如果value小於min，則返回min，否則返回value
• clamp_max(value, max)：如果value大於max，則返回max，否則返回value
• rate(vector [range])：計算向量中每個時間序列的速率
• irate(vector [range])：計算向量中每個時間序列的瞬時速率
• delta(vector [range])：計算向量中每個時間序列的最新值與前一個值之差
• sum(vector [by…])：對向量中的時間序列進行求和，可以按標籤進行分組
• avg(vector [by…])：對向量中的時間序列進行平均值計算，可以按標籤進行分組
• min(vector [by…])：對向量中的時間序列進行最小值計算，可以按標籤進行分組
• max(vector [by…])：對向量中的時間序列進行最大值計算，可以按標籤進行分組
• stddev(vector [by…])：對向量中的時間序列進行標準差計算，可以按標籤進行分組
• stdvar(vector [by…])：對向量中的時間序列進行方差計算，可以按標籤進行分組

下面是一個示例代碼：

sum(rate(http_requests_total{method="GET", status="200"}[5m])) by (instance)

該代碼表示統計5分鐘內HTTP GET請求並且狀態碼為200的請求速率，並按伺服器實例進行分組。

四、向量匹配和聚合

PromQL中的向量是一個包含多個時間序列的列表，用戶可以對向量進行匹配和聚合操作。

向量匹配的語法如下：

vector matching_operator value

其中，matching_operator可以是==、!=、>、>=、<、<=等運算符。

下面是一個示例代碼：

http_requests_total{method="POST"} > 100

該代碼表示查詢HTTP POST請求的時間序列中，請求總數大於100的時間序列。

五、模板和重命名

在PromQL中，用戶可以利用模板和重命名功能對時間序列和標籤進行重構和修改。

模板的語法如下：

label_name:template

其中，label_name是目標標籤的名稱，template是重構模板。

重命名的語法如下：

label_replace(vector, dst_label, replacement, src_label, regex)

其中，vector是原始向量，dst_label是目標標籤的名稱，replacement是替換模板，src_label和regex用於匹配原始標籤的值。

下面是一個示例代碼：

label_replace(http_requests_total{code="2xx", handler="/api/*", method="POST"}, "path", "$1", "handler", "/api/(.*)")

該代碼表示將HTTP POST請求中，路徑為/api/開頭的時間序列的handler標籤替換為path標籤，並用正則表達式提取/api/後面的內容。

六、總結

本文詳細介紹了PromQL語法的基本用法、標籤匹配和正則表達式、函數和聚合、向量匹配和聚合、模板和重命名等方面的內容，希望讀者對PromQL有更深入的了解，並可以更好地使用Prometheus進行監控和數據分析。