Kibana 插件开发与定制：打造你的专属数据可视化利器

你好，我是老码农。在数据爆炸的时代，高效地数据可视化变得至关重要。而作为 Elastic Stack 中的重要一员，Kibana 以其强大的数据可视化能力，深受广大开发者的喜爱。你是不是也经常遇到这样的需求：Kibana 现有的功能无法满足你的特定业务场景？别担心，Kibana 提供了灵活的插件开发与定制机制，让你能够根据自己的需求，打造专属的数据可视化利器！

在这篇文章中，我将带你深入了解 Kibana 的插件开发与定制，包括如何开发自定义插件、扩展 Kibana 的功能、以及与第三方系统集成等。无论你是经验丰富的开发者，还是刚刚接触 Kibana 的新手，相信都能从中受益。

1. 为什么需要 Kibana 插件？

Kibana 本身已经提供了丰富的数据可视化功能，比如各种图表、仪表盘、地图等等。但现实世界的业务场景千变万化，很多时候，我们需要根据自己的特殊需求，对 Kibana 进行定制化扩展。

以下是一些常见的场景，这些场景表明了 Kibana 插件的重要性：

• 自定义数据源支持： Kibana 默认支持 Elasticsearch 作为数据源，但如果你的数据存储在其他地方，比如关系型数据库、NoSQL 数据库、或者其他 API 中，你就需要开发插件来支持这些数据源。
• 特定业务场景的图表： Kibana 提供的图表类型可能无法完全满足你的业务需求。比如，你可能需要一种特殊的网络拓扑图，或者一种能够展示时间序列数据的自定义图表。
• 数据预处理和转换： 在将数据导入 Kibana 之前，你可能需要对数据进行预处理和转换。比如，你需要对数据进行清洗、转换数据格式、或者添加计算字段等。插件可以帮助你实现这些功能。
• 与第三方系统集成： 你可能需要将 Kibana 与其他系统集成，比如报警系统、监控系统、或者其他业务系统。插件可以帮助你实现这些集成。
• 增强用户体验： 你可以开发插件来增强 Kibana 的用户体验。比如，你可以开发自定义的界面组件、快捷键、或者其他功能，来提高用户的操作效率。

2. Kibana 插件开发基础

2.1 插件类型

Kibana 插件主要分为以下几种类型：

• UI 插件 (UI Plugins): 这是最常见的插件类型，主要用于扩展 Kibana 的用户界面，比如添加新的页面、图表、组件等。UI 插件使用 React 构建，可以充分利用 React 的优势，实现灵活、交互性强的用户界面。
• 数据源插件 (Data Source Plugins): 这种插件主要用于扩展 Kibana 的数据源支持，比如支持新的数据库类型或 API 接口。数据源插件需要实现与数据源的连接、数据查询、数据转换等功能。
• 管理插件 (Management Plugins): 这种插件主要用于扩展 Kibana 的管理功能，比如添加新的设置选项、用户管理功能等。
• 安全插件 (Security Plugins): 这种插件主要用于扩展 Kibana 的安全功能，比如添加自定义的身份验证方式、授权策略等。
• 其他插件: 除了上述几种类型之外，Kibana 插件还可以用于实现其他各种功能，比如数据导出、数据导入、数据分析等等。

2.2 开发环境准备

在开始开发 Kibana 插件之前，你需要准备好开发环境。主要包括以下几个方面：

• Node.js 和 npm： Kibana 插件开发使用 Node.js 和 npm（或 yarn）作为包管理工具。你需要确保你的系统上已经安装了 Node.js 和 npm。你可以从 Node.js 官方网站 下载安装。
• Kibana 源码： 你需要下载 Kibana 的源码，用于构建和测试你的插件。你可以从 Elastic 官方 GitHub 仓库 克隆 Kibana 源码。
• 开发工具： 你可以使用任何你喜欢的文本编辑器或 IDE 进行开发。推荐使用 VS Code，因为它提供了丰富的插件支持，可以提高你的开发效率。
• 依赖包： 插件开发需要用到一些依赖包，比如 @kbn/i18n、@kbn/ui-framework、react 等。你需要在插件的 package.json 文件中声明这些依赖。

2.3 插件结构

A. 一个典型的 Kibana 插件目录结构如下所示：

my_plugin/
├── package.json        # 插件的配置文件
├── public/             # 包含客户端代码，如 React 组件、样式表等
│   ├── index.js        # 插件的入口文件
│   └── ...
├── server/             # 包含服务端代码，如 API 接口等
│   ├── index.js        # 服务端入口文件
│   └── ...
├── i18n/               # 国际化文件
│   └── en.json         # 英文翻译
└── ...

B. package.json 文件是插件的核心配置文件，它包含了插件的名称、版本、依赖、入口文件等信息。一个典型的 package.json 文件示例如下：

{
  "name": "my_plugin",
  "version": "0.1.0",
  "kibana": {
    "version": ">=8.0.0",
    "pluginCategory": "ui",
    "requiredPlugins": ["data", "expressions"]
  },
  "main": "./server/index.js",
  "kbnPlugin": {
    "id": "my_plugin",
    "title": "My Plugin",
    "description": "A sample Kibana plugin",
    "version": "0.1.0",
    "license": "Apache-2.0",
    "dependencies": {
      "@kbn/i18n": "*",
      "@kbn/ui-framework": "*",
      "react": "*",
      "react-dom": "*"
    }
  },
  "devDependencies": {
    "@kbn/test": "*",
    "@kbn/eslint-config": "*",
    "eslint": "*",
    "eslint-plugin-react": "*",
    "webpack": "*",
    "webpack-cli": "*"
  },
  "scripts": {
    "build": "kbn-plugin-build",
    "start": "kbn-plugin-run",
    "test": "kbn-plugin-test",
    "lint": "eslint --ext .js,.jsx ."
  },
  "engines": {
    "node": ">=16.0.0",
    "npm": ">=6.0.0"
  }
}

C. public/index.js 文件是插件的客户端入口文件，它负责注册插件的 UI 组件、路由、以及其他客户端逻辑。

D. server/index.js 文件是插件的服务端入口文件，它负责注册插件的 API 接口、处理服务端逻辑。

3. 开发你的第一个 Kibana 插件：Hello World

现在，让我们通过一个简单的“Hello World”插件来了解 Kibana 插件的开发流程。

3.1 创建插件目录

首先，在你的 Kibana 源码目录下创建一个新的插件目录。比如，我们可以创建一个名为 hello_world 的目录。

cd kibana
mkdir plugins/hello_world
cd plugins/hello_world

3.2 创建 package.json 文件

在 hello_world 目录下创建一个 package.json 文件，并添加以下内容：

{
  "name": "hello_world",
  "version": "0.1.0",
  "kibana": {
    "version": ">=8.0.0",
    "pluginCategory": "ui"
  },
  "main": "./public/index.js",
  "kbnPlugin": {
    "id": "hello_world",
    "title": "Hello World",
    "description": "A simple Kibana plugin",
    "version": "0.1.0",
    "license": "Apache-2.0"
  },
  "dependencies": {
    "react": "^18.0.0",
    "react-dom": "^18.0.0"
  },
  "devDependencies": {
    "@kbn/eslint-config": "*",
    "eslint": "*",
    "eslint-plugin-react": "*",
    "webpack": "*",
    "webpack-cli": "*"
  },
  "scripts": {
    "build": "kbn-plugin-build",
    "start": "kbn-plugin-run",
    "test": "kbn-plugin-test",
    "lint": "eslint --ext .js,.jsx ."
  },
  "engines": {
    "node": ">=16.0.0",
    "npm": ">=6.0.0"
  }
}

3.3 创建 public/index.js 文件

在 hello_world 目录下创建一个 public 目录，然后在 public 目录下创建一个 index.js 文件，并添加以下内容：

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom/client';
import { CoreSetup, CoreStart, Plugin } from 'kibana/public';
 
class HelloWorldPlugin implements Plugin {
  setup(core: CoreSetup) {
    console.log('Hello World plugin setup');
 
    core.application.register({
      id: 'hello_world',
      title: 'Hello World',
      async mount(domNode: HTMLElement) {
        ReactDOM.createRoot(domNode).render(
          <h1>Hello, World!</h1>
        );
        return () => {
          // Clean up any resources if needed
        };
      },
    });
  }
  start(core: CoreStart) {
    console.log('Hello World plugin start');
  }
}
 
export const plugin = () => new HelloWorldPlugin();

3.4 构建和运行插件

现在，你需要在 Kibana 源码目录下运行以下命令，构建和运行你的插件：

npm install # 在 kibana 根目录下安装依赖
npm run build # 在 kibana 根目录下构建项目
./bin/kibana-plugin install hello_world  # 安装插件, 需要进入到kibana根目录执行该命令，hello_world是插件的相对路径，插件目录是kibana/plugins/hello_world
./bin/kibana # 启动 kibana

启动 Kibana 后，在浏览器中访问 Kibana，你应该可以在左侧导航栏中看到“Hello World”的链接。点击该链接，你就可以看到“Hello, World!”的字样了。

3.5 插件目录的优化

为了让目录结构更清晰，我们来优化一下。

1. 删除 main 字段：在package.json中删除main字段，因为我们不需要为服务端代码提供入口。
2. 创建 public 和 server 目录：在 hello_world 目录下创建 public 和 server 目录。
3. 移动 public/index.js：将原来的 index.js 文件移动到 public 目录下。
4. 创建服务端入口：在 server 目录下创建一个 index.js 文件，这个文件可以为空，或者包含一些服务端逻辑。

修改后的目录结构如下：

hello_world/
├── package.json
├── public/
│   └── index.js
└── server/
    └── index.js

package.json 文件中的 main 字段可以删除，或者设置为 ./public/index.js。

4. 插件开发进阶：定制你的 Kibana

4.1 插件的 UI 组件开发

Kibana 的 UI 插件使用 React 构建，你可以使用 React 的各种特性，开发灵活、交互性强的 UI 组件。

以下是一些常见的 UI 组件开发技巧：

• 使用 Kibana UI 框架： Kibana 提供了自己的 UI 框架，包括各种 UI 组件、样式、图标等。使用 Kibana UI 框架可以使你的插件与 Kibana 的整体风格保持一致。
• 使用 React 组件： 你可以使用 React 组件来构建你的 UI。你可以使用各种 React 组件库，比如 Ant Design、Material UI 等，来快速构建 UI。
• 使用状态管理： 如果你的插件需要管理状态，你可以使用 React 的状态管理库，比如 Redux、MobX 等。
• 使用路由： 如果你的插件需要支持多页面，你可以使用 React 路由库，比如 React Router。
• 使用 API： 如果你的插件需要与服务端进行交互，你可以使用 fetch API 或 axios 等库来发送 HTTP 请求。

4.2 插件的数据源扩展

如果你需要支持自定义的数据源，你需要开发数据源插件。数据源插件需要实现以下功能：

• 连接数据源： 你需要实现与数据源的连接逻辑，比如连接数据库、API 接口等。
• 查询数据： 你需要实现查询数据的逻辑，比如编写 SQL 查询语句、调用 API 接口等。
• 转换数据： 你需要将数据源返回的数据转换为 Kibana 可以理解的格式，比如 JSON 格式。

4.3 插件的服务端开发

插件的服务端开发主要用于处理 API 请求，以及进行一些后端逻辑处理。

• 创建 API 接口： 你可以使用 Node.js 的 Express 框架或其他 Web 框架来创建 API 接口。
• 处理 API 请求： 你需要编写代码来处理 API 请求，比如获取请求参数、查询数据、返回数据等。
• 访问数据源： 如果你的插件需要访问数据源，你需要编写代码来连接数据源、查询数据等。

4.4 插件的配置管理

你可以通过插件的配置管理功能，让用户可以自定义插件的配置。

• 定义配置选项： 你需要在插件的 package.json 文件中定义配置选项。
• 获取配置选项： 你可以在插件的客户端和服务端代码中获取配置选项。
• 更新配置选项： 你可以提供 UI 界面，让用户可以更新配置选项。

5. 实践案例：开发一个简单的自定义图表插件

现在，让我们通过一个实践案例，来开发一个简单的自定义图表插件。

5.1 需求分析

我们的需求是开发一个简单的柱状图插件，它可以展示 Elasticsearch 中某个索引的数据，并根据某个字段的值进行分组和统计。

5.2 插件结构

我们的插件目录结构如下：

my_chart/
├── package.json
├── public/
│   ├── index.js
│   ├── MyChart.js  # 自定义图表组件
│   └── ...
└── server/
    └── index.js

5.3 package.json 文件

{
  "name": "my_chart",
  "version": "0.1.0",
  "kibana": {
    "version": ">=8.0.0",
    "pluginCategory": "ui",
    "requiredPlugins": ["data"]
  },
  "main": "./public/index.js",
  "kbnPlugin": {
    "id": "my_chart",
    "title": "My Chart",
    "description": "A custom chart plugin",
    "version": "0.1.0",
    "license": "Apache-2.0",
    "dependencies": {
      "react": "^18.0.0",
      "react-dom": "^18.0.0",
      "@elastic/eui": "*",
      "echarts": "*"
    }
  },
  "devDependencies": {
    "@kbn/eslint-config": "*",
    "eslint": "*",
    "eslint-plugin-react": "*",
    "webpack": "*",
    "webpack-cli": "*"
  },
  "scripts": {
    "build": "kbn-plugin-build",
    "start": "kbn-plugin-run",
    "test": "kbn-plugin-test",
    "lint": "eslint --ext .js,.jsx ."
  },
  "engines": {
    "node": ">=16.0.0",
    "npm": ">=6.0.0"
  }
}

5.4 public/index.js 文件

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom/client';
import { CoreSetup, CoreStart, Plugin } from 'kibana/public';
import { MyChart } from './MyChart';
import { EuiButton, EuiFlexGroup, EuiFlexItem } from '@elastic/eui';
 
class MyChartPlugin implements Plugin {
  setup(core: CoreSetup) {
    console.log('MyChart plugin setup');
 
    core.application.register({
      id: 'my_chart',
      title: 'My Chart',
      async mount(domNode: HTMLElement) {
        ReactDOM.createRoot(domNode).render(
          <EuiFlexGroup direction="column" gutterSize="s">
            <EuiFlexItem>
              <MyChart core={core} />
            </EuiFlexItem>
          </EuiFlexGroup>
        );
 
        return () => {
          // Clean up any resources if needed
        };
      },
    });
  }
  start(core: CoreStart) {
    console.log('MyChart plugin start');
  }
}
 
export const plugin = () => new MyChartPlugin();

5.5 public/MyChart.js 文件

import React, { useState, useEffect, useRef } from 'react';
import { EuiSelect, EuiFormRow, EuiButton, EuiText, EuiPanel } from '@elastic/eui';
import * as echarts from 'echarts';
 
export const MyChart = ({ core }) => {
  const [index, setIndex] = useState('');
  const [field, setField] = useState('');
  const [data, setData] = useState(null);
  const chartRef = useRef(null);
 
  const [indices, setIndices] = useState([]);
 
  useEffect(() => {
    const fetchIndices = async () => {
      try {
        const { data: indices } = await core.http.get('../api/my_chart/indices');
        setIndices(indices);
      } catch (error) {
        console.error('Failed to fetch indices:', error);
      }
    };
    fetchIndices();
  }, [core.http]);
 
  useEffect(() => {
    if (data) {
      const chartDom = chartRef.current;
      if (!chartDom) return;
      const myChart = echarts.init(chartDom);
      const option = {
        title: {
          text: 'My Chart',
        },
        tooltip: {},
        xAxis: {
          type: 'category',
          data: data.map(item => item.key),
        },
        yAxis: {
          type: 'value',
        },
        series: [
          {
            data: data.map(item => item.doc_count),
            type: 'bar',
          },
        ],
      };
      myChart.setOption(option);
      window.addEventListener('resize', () => {
        myChart.resize();
      });
      return () => {
        window.removeEventListener('resize', () => {
          myChart.resize();
        });
      };
    }
  }, [data]);
 
  const handleIndexChange = (e) => { setIndex(e.target.value); };
  const handleFieldChange = (e) => { setField(e.target.value); };
 
  const fetchData = async () => {
    if (!index || !field) return;
    try {
      const { data: results } = await core.http.post('../api/my_chart/search', {
        index,
        field,
      });
      setData(results);
    } catch (error) {
      console.error('Failed to fetch data:', error);
      setData(null);
    }
  };
 
  return (
    <EuiPanel>
      <EuiText><h2>My Custom Chart</h2></EuiText>
      <EuiFormRow label="Index">
        <EuiSelect
          options={indices.map(idx => ({
            value: idx,
            text: idx,
          }))}
          value={index}
          onChange={handleIndexChange}
        />
      </EuiFormRow>
      <EuiFormRow label="Field">
        <EuiSelect
          options={[
            { value: 'status', text: 'status' },
            { value: 'method', text: 'method' },
            { value: 'agent', text: 'agent' },
          ]}
          value={field}
          onChange={handleFieldChange}
        />
      </EuiFormRow>
      <EuiButton onClick={fetchData} fill>Fetch Data</EuiButton>
      <div ref={chartRef} style={{ width: '100%', height: '400px' }} />
    </EuiPanel>
  );
};

5.6 server/index.js 文件

import { schema } from '@kbn/config-schema';
 
export function defineRoutes(router) {
  router.get(
    {
      path: '/api/my_chart/indices',
      validate: false,
      options: {
        tags: ['access:kibana'],
      },
    },
    async (context, request, response) => {
      const client = context.core.elasticsearch.client.asCurrentUser;
      try {
        const { body } = await client.cat.indices({
          format: 'json',
        });
        return response.ok({
          body: body.map(item => item.index),
        });
      } catch (error) {
        console.error('Failed to fetch indices:', error);
        return response.internalError({
          body: { message: 'Failed to fetch indices' },
        });
      }
    }
  );
 
  router.post(
    {
      path: '/api/my_chart/search',
      validate: {
        body: schema.object({
          index: schema.string(),
          field: schema.string(),
        }),
      },
      options: {
        tags: ['access:kibana'],
      },
    },
    async (context, request, response) => {
      const client = context.core.elasticsearch.client.asCurrentUser;
      const { index, field } = request.body;
      try {
        const { body } = await client.search({
          index,
          size: 0,
          body: {
            aggs: {
              group_by_field: {
                terms: {
                  field: field,
                },
              },
            },
          },
        });
        return response.ok({
          body: body.aggregations.group_by_field.buckets,
        });
      } catch (error) {
        console.error('Failed to search data:', error);
        return response.internalError({
          body: { message: 'Failed to search data' },
        });
      }
    }
  );
}

5.7 构建和运行插件

构建和运行插件的步骤与“Hello World”插件相同。

npm install
npm run build
./bin/kibana-plugin install my_chart
./bin/kibana

启动 Kibana 后，你可以在左侧导航栏中看到“My Chart”的链接。点击该链接，你可以选择索引和字段，然后点击“Fetch Data”按钮，就可以看到自定义的柱状图了。

6. 插件开发最佳实践

• 代码风格： 保持一致的代码风格，使用 ESLint 等工具进行代码规范检查。
• 错误处理： 做好错误处理，提供友好的错误提示，方便用户排查问题。
• 测试： 编写单元测试和集成测试，确保插件的质量和稳定性。
• 文档： 编写详细的文档，包括插件的安装、配置、使用方法等。
• 性能优化： 关注插件的性能，避免出现性能瓶颈。
• 版本控制： 使用版本控制工具，比如 Git，管理你的插件代码。
• 安全性： 关注插件的安全性，避免出现安全漏洞。

7. 插件开发资源推荐

• Elastic 官方文档： Kibana 插件开发文档 - 这是最权威的文档，提供了详细的插件开发指南。
• Kibana 源码： Elastic 官方 GitHub 仓库 - 你可以在这里找到 Kibana 的源码，学习其他插件的实现方式。
• Kibana 插件示例： Kibana 官方提供了一些插件示例，可以帮助你快速入门。
• 社区论坛： Elastic 社区论坛是一个很好的交流平台，你可以在这里提问，与其他开发者交流经验。

8. 总结

Kibana 插件开发为我们提供了无限可能，通过插件，你可以根据自己的需求，定制个性化的数据可视化方案，扩展 Kibana 的功能，并与其他系统集成。希望这篇文章能够帮助你入门 Kibana 插件开发，并为你的数据可视化之旅提供帮助。

记住，不断学习和实践是掌握插件开发的关键。 祝你开发愉快，创造出更多有用的 Kibana 插件！