gendesign/tradein-mvp/backend/app/observability/metrics.py

"""Метрики Prometheus для API «Меры»: счётчики, гистограмма задержки, `/metrics`.

Часть 3 задачи #3078. Близнец `backend/app/observability/metrics.py` из «Птицы»:
это два независимых Python-проекта со своими зависимостями и своим деплоем,
общего пакета между ними нет и заводить его ради полутора сотен строк дороже,
чем держать две копии. Расхождения намеренные и отмечены по месту.

ЧТО ИМЕННО СЧИТАЕМ И ПОЧЕМУ ТАК

`route` — ШАБЛОН маршрута (`/api/v1/trade-in/{lead_id}`), а не путь запроса.
Разница принципиальная: идентификатор в метке даёт новый временной ряд на каждую
заявку, а ряд у Prometheus стоит памяти постоянно, а не в момент запроса. Всё
незаматченное сведено в одну метку ``__unmatched__`` — иначе тот же взрыв рядов
устроит любой бот, перебирающий адреса.

Ошибка внутри приложения фиксируется как 500 в `finally`: исключение проходит
сквозь этот слой наружу, и без `finally` такие запросы не попали бы в счётчик —
то есть отсутствовали бы ровно тогда, когда метрики нужнее всего.

ОДИН ПРОЦЕСС — ОДИН РЕЕСТР

`backend/Dockerfile:111` запускает `uvicorn` без `--workers`. Появятся воркеры —
счётчики станут per-process, каждый скрейп попадёт в случайный из них, и график
начнёт пилить вверх-вниз без связи с нагрузкой. Лечится штатным многопроцессным
режимом `prometheus_client` (`PROMETHEUS_MULTIPROC_DIR` + `MultiProcessCollector`);
делать это заранее незачем, но связь `--workers` → сломанные графики стоит знать
до, а не после.

ДОСТУП

`/metrics` снимает только агент Alloy изнутри docker-сети. Снаружи путь
недостижим: у `gendsgn.ru` бэкенду «Меры» отдаётся лишь `/trade-in/api/*`, а у
`meraocenka.ru` действует белый список с `handle { respond 404 }` в конце. Плюс
явный `respond 404` на `/metrics` в обоих блоках — чтобы закрытость осталась
решением, а не побочным следствием текущего порядка директив.

Ограничитель частоты трогать не пришлось: `app/core/ratelimit.py:75` пропускает
всё, что не начинается на `/api/`, и скрейп раз в 30 секунд под него не попадает.
Аудит запросов — тоже: `app/core/request_audit.py:84` пишет строку только для
путей под `/api/` и только при известном пользователе.
"""

from __future__ import annotations

import time
from collections.abc import Awaitable, Callable, MutableMapping
from typing import Any

from fastapi import APIRouter, Response
from prometheus_client import CONTENT_TYPE_LATEST, Counter, Gauge, Histogram, generate_latest

from app.core.version import APP_VERSION, BUILD_SHA

Scope = MutableMapping[str, Any]
Message = MutableMapping[str, Any]
Receive = Callable[[], Awaitable[Message]]
Send = Callable[[Message], Awaitable[None]]
ASGIApp = Callable[[Scope, Receive, Send], Awaitable[None]]

# Явная строка, а не пустое значение: пустая метка в PromQL неотличима от
# отсутствующей.
UNMATCHED = "__unmatched__"

# Границы плотнее, чем у «Птицы», и верхняя ниже. У «Меры» другой профиль:
# расчёт стоимости укладывается в десятые доли секунды (замер 26.08 — 90 мс на
# живом запросе), тяжёлого геометрического хвоста здесь нет. Зато есть внешние
# зависимости с непредсказуемым временем — геокодер, банк-эквайер, — поэтому
# верхние корзины оставлены: их отсутствие слепило бы весь хвост в `+Inf`.
_DURATION_BUCKETS = (0.025, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0, 30.0, float("inf"))

REQUESTS = Counter(
    "http_requests_total",
    "Запросов обслужено",
    labelnames=("method", "route", "status"),
)

DURATION = Histogram(
    "http_request_duration_seconds",
    "Время ответа целиком, включая авторизацию и middleware",
    labelnames=("method", "route"),
    buckets=_DURATION_BUCKETS,
)

# Без меток намеренно: gauge с меткой маршрута не возвращается в ноль сам, ряд
# остаётся навсегда после единственного запроса.
IN_PROGRESS = Gauge(
    "http_requests_in_progress",
    "Запросов обрабатывается прямо сейчас",
)

BUILD_INFO = Gauge(
    "app_build_info",
    "Всегда 1; полезны метки — по ним видно, какая версия отвечала в момент сбоя",
    labelnames=("app", "release"),
)
# Версия берётся из `app/core/version.py` — там единственный источник правды
# (файл `VERSION` плюс build-args образа), тот же, что показывают PDF-колонтитул
# и `GET /api/v1/trade-in/version`. Отдельного хардкода здесь быть не должно:
# смысл метки в том, чтобы «что было задеплоено в 03:14» отвечалось однозначно.
BUILD_INFO.labels(app="mera", release=f"{APP_VERSION}+{BUILD_SHA}").set(1)


def route_label(scope: Scope) -> str:
    """Шаблон маршрута из ASGI-scope, либо ``__unmatched__``.

    `scope["route"]` проставляет роутер Starlette в момент матчинга. Наш слой
    внешний, поэтому к возврату управления сюда поле уже заполнено: scope — один
    и тот же dict на весь стек, между слоями он не копируется.
    """
    route = scope.get("route")
    path = getattr(route, "path", None)
    if isinstance(path, str) and path:
        return path
    return UNMATCHED


class MetricsMiddleware:
    """Чистый ASGI-слой, без `BaseHTTPMiddleware`.

    `BaseHTTPMiddleware` заворачивает ответ в собственный поток и на потоковых
    ответах ведёт себя иначе, чем голый ASGI. У «Меры» телом ответа уходит PDF
    отчёта, и менять его обработку ради подсчёта запросов не стоит.

    Регистрировать ПОСЛЕДНИМ: `add_middleware` вставляет в начало списка, то есть
    последний зарегистрированный оказывается самым внешним. Иначе 401 от гварда и
    429 от ограничителя частоты не попадут в счётчик — а поток отказов авторизации
    и срабатывания лимитера это ровно то, ради чего метрики и заводятся.
    """

    def __init__(self, app: ASGIApp) -> None:
        self.app = app

    async def __call__(self, scope: Scope, receive: Receive, send: Send) -> None:
        if scope.get("type") != "http":
            await self.app(scope, receive, send)
            return

        method = scope.get("method", "UNKNOWN")
        # 500 по умолчанию: при падении исключением `http.response.start` мы не
        # увидим, и запрос обязан быть посчитан как ошибка, а не пропасть.
        status = 500

        async def send_wrapper(message: Message) -> None:
            nonlocal status
            if message["type"] == "http.response.start":
                status = message["status"]
            await send(message)

        IN_PROGRESS.inc()
        started = time.perf_counter()
        try:
            await self.app(scope, receive, send_wrapper)
        finally:
            IN_PROGRESS.dec()
            route = route_label(scope)
            DURATION.labels(method, route).observe(time.perf_counter() - started)
            REQUESTS.labels(method, route, str(status)).inc()


router = APIRouter()


@router.get("/metrics", include_in_schema=False)
def metrics() -> Response:
    """Выгрузка в текстовом формате Prometheus.

    Реестр по умолчанию, а не свой: вместе с нашими метриками он отдаёт
    `process_resident_memory_bytes`, `process_open_fds` и счётчики сборщика
    мусора — утечка памяти и исчерпание дескрипторов видны по ним напрямую.
    """
    return Response(generate_latest(), media_type=CONTENT_TYPE_LATEST)