]> git.ipfire.org Git - thirdparty/collectd.git/commitdiff
[collectd 6] write_prometheus: migration to v6.0
authorManuel Luis Sanmartín Rozada <manuel.luis@gmail.com>
Tue, 9 Mar 2021 23:11:48 +0000 (00:11 +0100)
committerMatthias Runge <mrunge@matthias-runge.de>
Thu, 3 Feb 2022 10:31:07 +0000 (11:31 +0100)
.cirrus.yml
Makefile.am
configure.ac
proto/prometheus.proto [deleted file]
src/write_prometheus.c

index 2c40eee632692dd523cb6e5da1a428b9f5847cf9..b871972f57816ece1bb694654ad90157f77d794b 100644 (file)
@@ -40,7 +40,6 @@ env:
           --disable-write_graphite
           --disable-write_kafka
           --disable-write_mongodb
-          --disable-write_prometheus
           --disable-write_redis
           --disable-write_riemann
           --disable-write_sensu
index b3b04406c657f8a287afdecf0a4f73444441a501..396a8c11c741dc0f7356eb7f50828231dbf568af 100644 (file)
@@ -31,8 +31,6 @@ CLEANFILES = \
        generic-jmx.jar \
        org/collectd/api/*.class \
        org/collectd/java/*.class \
-       prometheus.pb-c.c \
-       prometheus.pb-c.h \
        src/pinba.pb-c.c \
        src/pinba.pb-c.h \
        types.grpc.pb.cc \
@@ -50,7 +48,6 @@ EXTRA_DIST = \
        bindings/perl/uninstall_mod.pl \
        contrib \
        proto/collectd.proto \
-       proto/prometheus.proto \
        proto/types.proto \
        src/collectd-email.pod \
        src/collectd-exec.pod \
@@ -2294,12 +2291,9 @@ endif
 if BUILD_PLUGIN_WRITE_PROMETHEUS
 pkglib_LTLIBRARIES += write_prometheus.la
 write_prometheus_la_SOURCES = src/write_prometheus.c
-nodist_write_prometheus_la_SOURCES = \
-       prometheus.pb-c.c \
-       prometheus.pb-c.h
-write_prometheus_la_CPPFLAGS = $(AM_CPPFLAGS) $(BUILD_WITH_LIBPROTOBUF_C_CPPFLAGS) $(BUILD_WITH_LIBMICROHTTPD_CPPFLAGS)
-write_prometheus_la_LDFLAGS = $(PLUGIN_LDFLAGS) $(BUILD_WITH_LIBPROTOBUF_C_LDFLAGS) $(BUILD_WITH_LIBMICROHTTPD_LDFLAGS)
-write_prometheus_la_LIBADD = $(BUILD_WITH_LIBPROTOBUF_C_LIBS) $(BUILD_WITH_LIBMICROHTTPD_LIBS)
+write_prometheus_la_CPPFLAGS = $(AM_CPPFLAGS) $(BUILD_WITH_LIBMICROHTTPD_CPPFLAGS)
+write_prometheus_la_LDFLAGS = $(PLUGIN_LDFLAGS) $(BUILD_WITH_LIBMICROHTTPD_LDFLAGS)
+write_prometheus_la_LIBADD = $(BUILD_WITH_LIBMICROHTTPD_LIBS)
 endif
 
 if BUILD_PLUGIN_WRITE_REDIS
@@ -2407,14 +2401,6 @@ src/pinba.pb-c.c src/pinba.pb-c.h: $(srcdir)/src/pinba.proto
        $(AM_V_PROTOC_C)$(PROTOC_C) -I$(srcdir) --c_out . $(srcdir)/src/pinba.proto
 endif
 
-# Protocol buffer for the "write_prometheus" plugin.
-if BUILD_PLUGIN_WRITE_PROMETHEUS
-BUILT_SOURCES += prometheus.pb-c.c prometheus.pb-c.h
-
-prometheus.pb-c.c prometheus.pb-c.h: $(srcdir)/proto/prometheus.proto
-       $(AM_V_PROTOC_C)$(PROTOC_C) -I$(srcdir)/proto --c_out=$(builddir) $(srcdir)/proto/prometheus.proto
-endif
-
 if HAVE_PROTOC3
 if HAVE_GRPC_CPP
 BUILT_SOURCES += collectd.grpc.pb.cc types.grpc.pb.cc collectd.pb.cc types.pb.cc
index fd293c5c48da9603a02f5bc65b6d52086821dd26..5fdef90fae672b88fe1f2099120b74fafa15047a 100644 (file)
@@ -6863,9 +6863,10 @@ fi
 
 if test "x$have_protoc_c" = "xyes" && test "x$with_libprotobuf_c" = "xyes"; then
   plugin_pinba="yes"
-  if test "x$with_libmicrohttpd" = "xyes"; then
-    plugin_write_prometheus="yes"
-  fi
+fi
+
+if test "x$with_libmicrohttpd" = "xyes"; then
+  plugin_write_prometheus="yes"
 fi
 
 # Mac OS X memory interface
diff --git a/proto/prometheus.proto b/proto/prometheus.proto
deleted file mode 100644 (file)
index 17adaf4..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,72 +0,0 @@
-// Copyright 2013 Prometheus Team
-// Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
-// you may not use this file except in compliance with the License.
-// You may obtain a copy of the License at
-//
-// http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
-//
-// Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
-// distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
-// WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
-// See the License for the specific language governing permissions and
-// limitations under the License.
-
-syntax = "proto2";
-
-package io.prometheus.client;
-option java_package = "io.prometheus.client";
-
-message LabelPair {
-  optional string name = 1;
-  optional string value = 2;
-}
-
-enum MetricType {
-  COUNTER = 0; GAUGE = 1; SUMMARY = 2; UNTYPED = 3; HISTOGRAM = 4;
-}
-
-message Gauge { optional double value = 1; }
-
-message Counter { optional double value = 1; }
-
-message Quantile {
-  optional double quantile = 1;
-  optional double value = 2;
-}
-
-message Summary {
-  optional uint64 sample_count = 1;
-  optional double sample_sum = 2;
-  repeated Quantile quantile = 3;
-}
-
-message Untyped { optional double value = 1; }
-
-message Histogram {
-  optional uint64 sample_count = 1;
-  optional double sample_sum = 2;
-  repeated Bucket bucket =
-      3; // Ordered in increasing order of upper_bound, +Inf bucket is optional.
-}
-
-message Bucket {
-  optional uint64 cumulative_count = 1; // Cumulative in increasing order.
-  optional double upper_bound = 2;      // Inclusive.
-}
-
-message Metric {
-  repeated LabelPair label = 1;
-  optional Gauge gauge = 2;
-  optional Counter counter = 3;
-  optional Summary summary = 4;
-  optional Untyped untyped = 5;
-  optional Histogram histogram = 7;
-  optional int64 timestamp_ms = 6;
-}
-
-message MetricFamily {
-  optional string name = 1;
-  optional string help = 2;
-  optional MetricType type = 3;
-  repeated Metric metric = 4;
-}
index ed1fe95cb762c8bdb2fb2e0673a7584de145636c..567b8690cf1ccc99830ec1b63610a052b020d804 100644 (file)
@@ -32,8 +32,6 @@
 #include "utils_complain.h"
 #include "utils_time.h"
 
-#include "prometheus.pb-c.h"
-
 #include <microhttpd.h>
 
 #include <netdb.h>
 #define PROMETHEUS_DEFAULT_STALENESS_DELTA TIME_T_TO_CDTIME_T_STATIC(300)
 #endif
 
-#define VARINT_UINT32_BYTES 5
-
-#define CONTENT_TYPE_PROTO                                                     \
-  "application/vnd.google.protobuf; proto=io.prometheus.client.MetricFamily; " \
-  "encoding=delimited"
 #define CONTENT_TYPE_TEXT "text/plain; version=0.0.4"
 
 #if MHD_VERSION >= 0x00097002
@@ -57,8 +50,8 @@
 #define MHD_RESULT int
 #endif
 
-static c_avl_tree_t *metrics;
-static pthread_mutex_t metrics_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
+static c_avl_tree_t *prom_metrics;
+static pthread_mutex_t prom_metrics_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
 
 static char *httpd_host = NULL;
 static unsigned short httpd_port = 9103;
@@ -66,169 +59,63 @@ static struct MHD_Daemon *httpd;
 
 static cdtime_t staleness_delta = PROMETHEUS_DEFAULT_STALENESS_DELTA;
 
-/* Unfortunately, protoc-c doesn't export its implementation of varint, so we
- * need to implement our own. */
-static size_t varint(uint8_t buffer[static VARINT_UINT32_BYTES],
-                     uint32_t value) {
-  for (size_t i = 0; i < VARINT_UINT32_BYTES; i++) {
-    buffer[i] = (uint8_t)(value & 0x7f);
-    value >>= 7;
-
-    if (value == 0)
-      return i + 1;
-
-    buffer[i] |= 0x80;
-  }
-
-  return 0;
-}
-
-/* format_protobuf iterates over all metric families in "metrics" and adds them
- * to a buffer in ProtoBuf format. It prefixes each protobuf with its encoded
- * size, the so called "delimited" format. */
-static void format_protobuf(ProtobufCBuffer *buffer) {
-  pthread_mutex_lock(&metrics_lock);
+static void format_text(strbuf_t *buf) {
+  pthread_mutex_lock(&prom_metrics_lock);
 
   char *unused_name;
-  Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam;
-  c_avl_iterator_t *iter = c_avl_get_iterator(metrics);
-  while (c_avl_iterator_next(iter, (void *)&unused_name, (void *)&fam) == 0) {
-    /* Prometheus uses a message length prefix to determine where one
-     * MetricFamily ends and the next begins. This delimiter is encoded as a
-     * "varint", which is common in Protobufs. */
-    uint8_t delim[VARINT_UINT32_BYTES] = {0};
-    size_t delim_len = varint(
-        delim,
-        (uint32_t)io__prometheus__client__metric_family__get_packed_size(fam));
-    buffer->append(buffer, delim_len, delim);
-
-    io__prometheus__client__metric_family__pack_to_buffer(fam, buffer);
-  }
-  c_avl_iterator_destroy(iter);
+  metric_family_t *prom_fam;
 
-  pthread_mutex_unlock(&metrics_lock);
-}
+  c_avl_iterator_t *iter = c_avl_get_iterator(prom_metrics);
+  while (c_avl_iterator_next(iter, (void *)&unused_name, (void *)&prom_fam) ==
+         0) {
+    if (prom_fam->metric.num == 0)
+      continue;
 
-static char const *escape_label_value(char *buffer, size_t buffer_size,
-                                      char const *value) {
-  /* shortcut for values that don't need escaping. */
-  if (strpbrk(value, "\n\"\\") == NULL)
-    return value;
-
-  size_t value_len = strlen(value);
-  size_t buffer_len = 0;
-
-  for (size_t i = 0; i < value_len; i++) {
-    switch (value[i]) {
-    case '\n':
-    case '"':
-    case '\\':
-      if ((buffer_size - buffer_len) < 3) {
-        break;
-      }
-      buffer[buffer_len] = '\\';
-      buffer[buffer_len + 1] = (value[i] == '\n') ? 'n' : value[i];
-      buffer_len += 2;
+    char *type = NULL;
+    switch (prom_fam->type) {
+    case METRIC_TYPE_GAUGE:
+      type = "gauge";
       break;
-
-    default:
-      if ((buffer_size - buffer_len) < 2) {
-        break;
-      }
-      buffer[buffer_len] = value[i];
-      buffer_len++;
+    case METRIC_TYPE_COUNTER:
+      type = "counter";
+      break;
+    case METRIC_TYPE_UNTYPED:
+      type = "untyped";
       break;
     }
-  }
+    if (type == NULL) {
+      continue;
+    }
 
-  assert(buffer_len < buffer_size);
-  buffer[buffer_len] = 0;
-  return buffer;
-}
+    if (prom_fam->help == NULL)
+      strbuf_printf(buf, "# HELP %s\n", prom_fam->name);
+    else
+      strbuf_printf(buf, "# HELP %s %s\n", prom_fam->name, prom_fam->help);
+    strbuf_printf(buf, "# TYPE %s %s\n", prom_fam->name, type);
 
-/* format_labels formats a metric's labels in Prometheus-compatible format. This
- * format looks like this:
- *
- *   key0="value0",key1="value1"
- */
-static char *format_labels(char *buffer, size_t buffer_size,
-                           Io__Prometheus__Client__Metric const *m) {
-  /* our metrics always have at least one and at most three labels. */
-  assert(m->n_label >= 1);
-  assert(m->n_label <= 3);
-
-#define LABEL_KEY_SIZE DATA_MAX_NAME_LEN
-#define LABEL_VALUE_SIZE (2 * DATA_MAX_NAME_LEN - 1)
-#define LABEL_BUFFER_SIZE (LABEL_KEY_SIZE + LABEL_VALUE_SIZE + 4)
-
-  char *labels[3] = {
-      (char[LABEL_BUFFER_SIZE]){0},
-      (char[LABEL_BUFFER_SIZE]){0},
-      (char[LABEL_BUFFER_SIZE]){0},
-  };
-
-  /* N.B.: the label *names* are hard-coded by this plugin and therefore we
-   * know that they are sane. */
-  for (size_t i = 0; i < m->n_label; i++) {
-    char value[LABEL_VALUE_SIZE];
-    ssnprintf(labels[i], LABEL_BUFFER_SIZE, "%s=\"%s\"", m->label[i]->name,
-              escape_label_value(value, sizeof(value), m->label[i]->value));
-  }
+    for (size_t i = 0; i < prom_fam->metric.num; i++) {
+      metric_t *m = &prom_fam->metric.ptr[i];
 
-  strjoin(buffer, buffer_size, labels, m->n_label, ",");
-  return buffer;
-}
+      metric_identity(buf, m);
 
-/* format_protobuf iterates over all metric families in "metrics" and adds them
- * to a buffer in plain text format. */
-static void format_text(ProtobufCBuffer *buffer) {
-  pthread_mutex_lock(&metrics_lock);
+      if (prom_fam->type == METRIC_TYPE_COUNTER)
+        strbuf_printf(buf, " %" PRIu64, m->value.counter);
+      else
+        strbuf_printf(buf, " " GAUGE_FORMAT, m->value.gauge);
 
-  char *unused_name;
-  Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam;
-  c_avl_iterator_t *iter = c_avl_get_iterator(metrics);
-  while (c_avl_iterator_next(iter, (void *)&unused_name, (void *)&fam) == 0) {
-    char line[1024]; /* 4x DATA_MAX_NAME_LEN? */
-
-    ssnprintf(line, sizeof(line), "# HELP %s %s\n", fam->name, fam->help);
-    buffer->append(buffer, strlen(line), (uint8_t *)line);
-
-    ssnprintf(line, sizeof(line), "# TYPE %s %s\n", fam->name,
-              (fam->type == IO__PROMETHEUS__CLIENT__METRIC_TYPE__GAUGE)
-                  ? "gauge"
-                  : "counter");
-    buffer->append(buffer, strlen(line), (uint8_t *)line);
-
-    for (size_t i = 0; i < fam->n_metric; i++) {
-      Io__Prometheus__Client__Metric *m = fam->metric[i];
-
-      char labels[1024];
-
-      char timestamp_ms[24] = "";
-      if (m->has_timestamp_ms)
-        ssnprintf(timestamp_ms, sizeof(timestamp_ms), " %" PRIi64,
-                  m->timestamp_ms);
-
-      if (fam->type == IO__PROMETHEUS__CLIENT__METRIC_TYPE__GAUGE)
-        ssnprintf(line, sizeof(line), "%s{%s} " GAUGE_FORMAT "%s\n", fam->name,
-                  format_labels(labels, sizeof(labels), m), m->gauge->value,
-                  timestamp_ms);
-      else /* if (fam->type == IO__PROMETHEUS__CLIENT__METRIC_TYPE__COUNTER) */
-        ssnprintf(line, sizeof(line), "%s{%s} %.0f%s\n", fam->name,
-                  format_labels(labels, sizeof(labels), m), m->counter->value,
-                  timestamp_ms);
-
-      buffer->append(buffer, strlen(line), (uint8_t *)line);
+      if (m->time > 0) {
+        strbuf_printf(buf, " %" PRIi64 "\n", CDTIME_T_TO_MS(m->time));
+      } else {
+        strbuf_printf(buf, "\n");
+      }
     }
   }
   c_avl_iterator_destroy(iter);
 
-  char server[1024];
-  ssnprintf(server, sizeof(server), "\n# collectd/write_prometheus %s at %s\n",
-            PACKAGE_VERSION, hostname_g);
-  buffer->append(buffer, strlen(server), (uint8_t *)server);
+  strbuf_printf(buf, "\n# collectd/write_prometheus %s at %s\n",
+                PACKAGE_VERSION, hostname_g);
 
-  pthread_mutex_unlock(&metrics_lock);
+  pthread_mutex_unlock(&prom_metrics_lock);
 }
 
 /* http_handler is the callback called by the microhttpd library. It essentially
@@ -251,491 +138,84 @@ static MHD_RESULT http_handler(void *cls, struct MHD_Connection *connection,
     return MHD_YES;
   }
 
-  char const *accept = MHD_lookup_connection_value(connection, MHD_HEADER_KIND,
-                                                   MHD_HTTP_HEADER_ACCEPT);
-  bool want_proto = (accept != NULL) &&
-                    (strstr(accept, "application/vnd.google.protobuf") != NULL);
-
-  uint8_t scratch[4096] = {0};
-  ProtobufCBufferSimple simple = PROTOBUF_C_BUFFER_SIMPLE_INIT(scratch);
-  ProtobufCBuffer *buffer = (ProtobufCBuffer *)&simple;
-
-  if (want_proto)
-    format_protobuf(buffer);
-  else
-    format_text(buffer);
-
+  strbuf_t buf = STRBUF_CREATE;
+  format_text(&buf);
 #if defined(MHD_VERSION) && MHD_VERSION >= 0x00090500
-  struct MHD_Response *res = MHD_create_response_from_buffer(
-      simple.len, simple.data, MHD_RESPMEM_MUST_COPY);
+  struct MHD_Response *res =
+      MHD_create_response_from_buffer(buf.pos, buf.ptr, MHD_RESPMEM_MUST_COPY);
 #else
   struct MHD_Response *res = MHD_create_response_from_data(
-      simple.len, simple.data, /* must_free = */ 0, /* must_copy = */ 1);
+      buf.pos, buf.ptr, /* must_free = */ 0, /* must_copy = */ 1);
 #endif
-  MHD_add_response_header(res, MHD_HTTP_HEADER_CONTENT_TYPE,
-                          want_proto ? CONTENT_TYPE_PROTO : CONTENT_TYPE_TEXT);
+  STRBUF_DESTROY(buf);
+
+  MHD_add_response_header(res, MHD_HTTP_HEADER_CONTENT_TYPE, CONTENT_TYPE_TEXT);
 
   MHD_RESULT status = MHD_queue_response(connection, MHD_HTTP_OK, res);
 
   MHD_destroy_response(res);
-  PROTOBUF_C_BUFFER_SIMPLE_CLEAR(&simple);
   return status;
 }
 
-/*
- * Functions for manipulating the global state in "metrics". This is organized
- * in two tiers: the global "metrics" tree holds "metric families", which are
- * identified by a name (a string). Each metric family has one or more
- * "metrics", which are identified by a unique set of key-value-pairs. For
- * example:
- *
- * collectd_cpu_total
- *   {cpu="0",type="idle"}
- *   {cpu="0",type="user"}
- *   ...
- * collectd_memory
- *   {memory="used"}
- *   {memory="free"}
- *   ...
- * {{{ */
-/* label_pair_destroy frees the memory used by a label pair. */
-static void label_pair_destroy(Io__Prometheus__Client__LabelPair *msg) {
-  if (msg == NULL)
-    return;
-
-  sfree(msg->name);
-  sfree(msg->value);
-
-  sfree(msg);
-}
-
-/* label_pair_clone allocates and initializes a new label pair. */
-static Io__Prometheus__Client__LabelPair *
-label_pair_clone(Io__Prometheus__Client__LabelPair const *orig) {
-  Io__Prometheus__Client__LabelPair *copy = calloc(1, sizeof(*copy));
-  if (copy == NULL)
-    return NULL;
-  io__prometheus__client__label_pair__init(copy);
-
-  copy->name = strdup(orig->name);
-  copy->value = strdup(orig->value);
-  if ((copy->name == NULL) || (copy->value == NULL)) {
-    label_pair_destroy(copy);
-    return NULL;
-  }
-
-  return copy;
-}
-
-/* metric_destroy frees the memory used by a metric. */
-static void metric_destroy(Io__Prometheus__Client__Metric *msg) {
-  if (msg == NULL)
-    return;
-
-  for (size_t i = 0; i < msg->n_label; i++) {
-    label_pair_destroy(msg->label[i]);
-  }
-  sfree(msg->label);
-
-  sfree(msg->gauge);
-  sfree(msg->counter);
-
-  sfree(msg);
-}
-
 /* metric_cmp compares two metrics. It's prototype makes it easy to use with
  * qsort(3) and bsearch(3). */
-static int metric_cmp(void const *a, void const *b) {
-  Io__Prometheus__Client__Metric const *m_a =
-      *((Io__Prometheus__Client__Metric **)a);
-  Io__Prometheus__Client__Metric const *m_b =
-      *((Io__Prometheus__Client__Metric **)b);
+static int prom_metric_cmp(void const *a, void const *b) {
+  metric_t const *m_a = (metric_t *)a;
+  metric_t const *m_b = (metric_t *)b;
 
-  if (m_a->n_label < m_b->n_label)
+  if (m_a->label.num < m_b->label.num)
     return -1;
-  else if (m_a->n_label > m_b->n_label)
+  else if (m_a->label.num > m_b->label.num)
     return 1;
 
-  /* Prometheus does not care about the order of labels. All labels in this
-   * plugin are created by METRIC_ADD_LABELS(), though, and therefore always
-   * appear in the same order. We take advantage of this and simplify the check
-   * by making sure all labels are the same in each position.
-   *
-   * We also only need to check the label values, because the label names are
-   * the same for all metrics in a metric family.
-   *
-   * 3 labels:
-   * [0] $plugin="$plugin_instance" => $plugin is the same within a family
-   * [1] type="$type_instance"      => "type" is a static string
-   * [2] instance="$host"           => "instance" is a static string
-   *
-   * 2 labels, variant 1:
-   * [0] $plugin="$plugin_instance" => $plugin is the same within a family
-   * [1] instance="$host"           => "instance" is a static string
-   *
-   * 2 labels, variant 2:
-   * [0] $plugin="$type_instance"   => $plugin is the same within a family
-   * [1] instance="$host"           => "instance" is a static string
-   *
-   * 1 label:
-   * [1] instance="$host"           => "instance" is a static string
-   */
-  for (size_t i = 0; i < m_a->n_label; i++) {
-    int status = strcmp(m_a->label[i]->value, m_b->label[i]->value);
+  for (size_t i = 0; i < m_a->label.num; i++) {
+    int status = strcmp(m_a->label.ptr[i].value, m_b->label.ptr[i].value);
     if (status != 0)
       return status;
 
 #if COLLECT_DEBUG
-    assert(strcmp(m_a->label[i]->name, m_b->label[i]->name) == 0);
+    assert(strcmp(m_a->label.ptr[i].name, m_b->label.ptr[i].name) == 0);
 #endif
   }
-
   return 0;
 }
 
-#define METRIC_INIT                                                            \
-  &(Io__Prometheus__Client__Metric) {                                          \
-    .label =                                                                   \
-        (Io__Prometheus__Client__LabelPair *[]){                               \
-            &(Io__Prometheus__Client__LabelPair){                              \
-                .name = NULL,                                                  \
-            },                                                                 \
-            &(Io__Prometheus__Client__LabelPair){                              \
-                .name = NULL,                                                  \
-            },                                                                 \
-            &(Io__Prometheus__Client__LabelPair){                              \
-                .name = NULL,                                                  \
-            },                                                                 \
-        },                                                                     \
-    .n_label = 0,                                                              \
-  }
-
-#define METRIC_ADD_LABELS(m, vl)                                               \
-  do {                                                                         \
-    if (strlen((vl)->plugin_instance) != 0) {                                  \
-      (m)->label[(m)->n_label]->name = (char *)(vl)->plugin;                   \
-      (m)->label[(m)->n_label]->value = (char *)(vl)->plugin_instance;         \
-      (m)->n_label++;                                                          \
-    }                                                                          \
-                                                                               \
-    if (strlen((vl)->type_instance) != 0) {                                    \
-      (m)->label[(m)->n_label]->name = "type";                                 \
-      if (strlen((vl)->plugin_instance) == 0)                                  \
-        (m)->label[(m)->n_label]->name = (char *)(vl)->plugin;                 \
-      (m)->label[(m)->n_label]->value = (char *)(vl)->type_instance;           \
-      (m)->n_label++;                                                          \
-    }                                                                          \
-                                                                               \
-    (m)->label[(m)->n_label]->name = "instance";                               \
-    (m)->label[(m)->n_label]->value = (char *)(vl)->host;                      \
-    (m)->n_label++;                                                            \
-  } while (0)
-
-/* metric_clone allocates and initializes a new metric based on orig. */
-static Io__Prometheus__Client__Metric *
-metric_clone(Io__Prometheus__Client__Metric const *orig) {
-  Io__Prometheus__Client__Metric *copy = calloc(1, sizeof(*copy));
-  if (copy == NULL)
-    return NULL;
-  io__prometheus__client__metric__init(copy);
-
-  copy->n_label = orig->n_label;
-  copy->label = calloc(copy->n_label, sizeof(*copy->label));
-  if (copy->label == NULL) {
-    sfree(copy);
-    return NULL;
-  }
-
-  for (size_t i = 0; i < copy->n_label; i++) {
-    copy->label[i] = label_pair_clone(orig->label[i]);
-    if (copy->label[i] == NULL) {
-      metric_destroy(copy);
-      return NULL;
-    }
+static int prom_metric_family_metric_delete(metric_family_t *fam,
+                                            metric_t const *m) {
+  if ((fam == NULL) || (m == NULL)) {
+    return EINVAL;
   }
-
-  return copy;
-}
-
-/* metric_update stores the new value and timestamp in m. */
-static int metric_update(Io__Prometheus__Client__Metric *m, value_t value,
-                         int ds_type, cdtime_t t, cdtime_t interval) {
-  if (ds_type == DS_TYPE_GAUGE) {
-    sfree(m->counter);
-    if (m->gauge == NULL) {
-      m->gauge = calloc(1, sizeof(*m->gauge));
-      if (m->gauge == NULL)
-        return ENOMEM;
-      io__prometheus__client__gauge__init(m->gauge);
-    }
-
-    m->gauge->value = (double)value.gauge;
-    m->gauge->has_value = 1;
-  } else { /* not gauge */
-    sfree(m->gauge);
-    if (m->counter == NULL) {
-      m->counter = calloc(1, sizeof(*m->counter));
-      if (m->counter == NULL)
-        return ENOMEM;
-      io__prometheus__client__counter__init(m->counter);
-    }
-
-    switch (ds_type) {
-    case DS_TYPE_COUNTER:
-      m->counter->value = (double)value.counter;
-      break;
-    default:
-      m->counter->value = (double)value.derive;
-      break;
-    }
-    m->counter->has_value = 1;
-  }
-
-  /* Prometheus has a globally configured timeout after which metrics are
-   * considered stale. This causes problems when metrics have an interval
-   * exceeding that limit. We emulate the behavior of "pushgateway" and *not*
-   * send a timestamp value – Prometheus will fill in the current time. */
-  if (interval <= staleness_delta) {
-    m->timestamp_ms = CDTIME_T_TO_MS(t);
-    m->has_timestamp_ms = 1;
-  } else {
-    static c_complain_t long_metric = C_COMPLAIN_INIT_STATIC;
-    c_complain(
-        LOG_NOTICE, &long_metric,
-        "write_prometheus plugin: You have metrics with an interval exceeding "
-        "\"StalenessDelta\" setting (%.3fs). This is suboptimal, please check "
-        "the collectd.conf(5) manual page to understand what's going on.",
-        CDTIME_T_TO_DOUBLE(staleness_delta));
-
-    m->timestamp_ms = 0;
-    m->has_timestamp_ms = 0;
-  }
-
-  return 0;
-}
-
-/* metric_family_add_metric adds m to the metric list of fam. */
-static int metric_family_add_metric(Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam,
-                                    Io__Prometheus__Client__Metric *m) {
-  Io__Prometheus__Client__Metric **tmp =
-      realloc(fam->metric, (fam->n_metric + 1) * sizeof(*fam->metric));
-  if (tmp == NULL)
-    return ENOMEM;
-  fam->metric = tmp;
-
-  fam->metric[fam->n_metric] = m;
-  fam->n_metric++;
-
-  /* Sort the metrics so that lookup is fast. */
-  qsort(fam->metric, fam->n_metric, sizeof(*fam->metric), metric_cmp);
-
-  return 0;
-}
-
-/* metric_family_delete_metric looks up and deletes the metric corresponding to
- * vl. */
-static int
-metric_family_delete_metric(Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam,
-                            value_list_t const *vl) {
-  Io__Prometheus__Client__Metric *key = METRIC_INIT;
-  METRIC_ADD_LABELS(key, vl);
-
   size_t i;
-  for (i = 0; i < fam->n_metric; i++) {
-    if (metric_cmp(&key, &fam->metric[i]) == 0)
+  for (i = 0; i < fam->metric.num; i++) {
+    if (prom_metric_cmp(m, &fam->metric.ptr[i]) == 0)
       break;
   }
 
-  if (i >= fam->n_metric)
+  if (i >= fam->metric.num)
     return ENOENT;
 
-  metric_destroy(fam->metric[i]);
-  if ((fam->n_metric - 1) > i)
-    memmove(&fam->metric[i], &fam->metric[i + 1],
-            ((fam->n_metric - 1) - i) * sizeof(fam->metric[i]));
-  fam->n_metric--;
+  metric_reset(&fam->metric.ptr[i]);
+
+  if ((fam->metric.num - 1) > i)
+    memmove(&fam->metric.ptr[i], &fam->metric.ptr[i + 1],
+            ((fam->metric.num - 1) - i) * sizeof(fam->metric.ptr[i]));
 
-  if (fam->n_metric == 0) {
-    sfree(fam->metric);
+  fam->metric.num--;
+
+  if (fam->metric.num == 0) {
+    sfree(fam->metric.ptr);
+    fam->metric.ptr = NULL;
     return 0;
   }
 
-  Io__Prometheus__Client__Metric **tmp =
-      realloc(fam->metric, fam->n_metric * sizeof(*fam->metric));
+  metric_t *tmp =
+      realloc(fam->metric.ptr, fam->metric.num * sizeof(*fam->metric.ptr));
   if (tmp != NULL)
-    fam->metric = tmp;
+    fam->metric.ptr = tmp;
 
   return 0;
 }
 
-/* metric_family_get_metric looks up the matching metric in a metric family,
- * allocating it if necessary. */
-static Io__Prometheus__Client__Metric *
-metric_family_get_metric(Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam,
-                         value_list_t const *vl) {
-  Io__Prometheus__Client__Metric *key = METRIC_INIT;
-  METRIC_ADD_LABELS(key, vl);
-
-  /* Metrics are sorted in metric_family_add_metric() so that we can do a binary
-   * search here. */
-  Io__Prometheus__Client__Metric **m = bsearch(
-      &key, fam->metric, fam->n_metric, sizeof(*fam->metric), metric_cmp);
-
-  if (m != NULL) {
-    return *m;
-  }
-
-  Io__Prometheus__Client__Metric *new_metric = metric_clone(key);
-  if (new_metric == NULL)
-    return NULL;
-
-  DEBUG("write_prometheus plugin: created new metric in family");
-  int status = metric_family_add_metric(fam, new_metric);
-  if (status != 0) {
-    metric_destroy(new_metric);
-    return NULL;
-  }
-
-  return new_metric;
-}
-
-/* metric_family_update looks up the matching metric in a metric family,
- * allocating it if necessary, and updates the metric to the latest value. */
-static int metric_family_update(Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam,
-                                data_set_t const *ds, value_list_t const *vl,
-                                size_t ds_index) {
-  Io__Prometheus__Client__Metric *m = metric_family_get_metric(fam, vl);
-  if (m == NULL)
-    return -1;
-
-  return metric_update(m, vl->values[ds_index], ds->ds[ds_index].type, vl->time,
-                       vl->interval);
-}
-
-/* metric_family_destroy frees the memory used by a metric family. */
-static void metric_family_destroy(Io__Prometheus__Client__MetricFamily *msg) {
-  if (msg == NULL)
-    return;
-
-  sfree(msg->name);
-  sfree(msg->help);
-
-  for (size_t i = 0; i < msg->n_metric; i++) {
-    metric_destroy(msg->metric[i]);
-  }
-  sfree(msg->metric);
-
-  sfree(msg);
-}
-
-/* metric_family_create allocates and initializes a new metric family. */
-static Io__Prometheus__Client__MetricFamily *
-metric_family_create(char *name, data_set_t const *ds, value_list_t const *vl,
-                     size_t ds_index) {
-  Io__Prometheus__Client__MetricFamily *msg = calloc(1, sizeof(*msg));
-  if (msg == NULL)
-    return NULL;
-  io__prometheus__client__metric_family__init(msg);
-
-  msg->name = name;
-
-  char help[1024];
-  ssnprintf(
-      help, sizeof(help),
-      "write_prometheus plugin: '%s' Type: '%s', Dstype: '%s', Dsname: '%s'",
-      vl->plugin, vl->type, DS_TYPE_TO_STRING(ds->ds[ds_index].type),
-      ds->ds[ds_index].name);
-  msg->help = strdup(help);
-
-  msg->type = (ds->ds[ds_index].type == DS_TYPE_GAUGE)
-                  ? IO__PROMETHEUS__CLIENT__METRIC_TYPE__GAUGE
-                  : IO__PROMETHEUS__CLIENT__METRIC_TYPE__COUNTER;
-  msg->has_type = 1;
-
-  return msg;
-}
-
-/* metric_family_name creates a metric family's name from a data source. This is
- * done in the same way as done by the "collectd_exporter" for best possible
- * compatibility. In essence, the plugin, type and data source name go in the
- * metric family name, while hostname, plugin instance and type instance go into
- * the labels of a metric. */
-static char *metric_family_name(data_set_t const *ds, value_list_t const *vl,
-                                size_t ds_index) {
-  char const *fields[5] = {"collectd"};
-  size_t fields_num = 1;
-
-  if (strcmp(vl->plugin, vl->type) != 0) {
-    fields[fields_num] = vl->plugin;
-    fields_num++;
-  }
-  fields[fields_num] = vl->type;
-  fields_num++;
-
-  if (strcmp("value", ds->ds[ds_index].name) != 0) {
-    fields[fields_num] = ds->ds[ds_index].name;
-    fields_num++;
-  }
-
-  /* Prometheus best practices:
-   * cumulative metrics should have a "total" suffix. */
-  if ((ds->ds[ds_index].type == DS_TYPE_COUNTER) ||
-      (ds->ds[ds_index].type == DS_TYPE_DERIVE)) {
-    fields[fields_num] = "total";
-    fields_num++;
-  }
-
-  char name[5 * DATA_MAX_NAME_LEN];
-  strjoin(name, sizeof(name), (char **)fields, fields_num, "_");
-  return strdup(name);
-}
-
-/* metric_family_get looks up the matching metric family, allocating it if
- * necessary. */
-static Io__Prometheus__Client__MetricFamily *
-metric_family_get(data_set_t const *ds, value_list_t const *vl, size_t ds_index,
-                  bool allocate) {
-  char *name = metric_family_name(ds, vl, ds_index);
-  if (name == NULL) {
-    ERROR("write_prometheus plugin: Allocating metric family name failed.");
-    return NULL;
-  }
-
-  Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam = NULL;
-  if (c_avl_get(metrics, name, (void *)&fam) == 0) {
-    sfree(name);
-    assert(fam != NULL);
-    return fam;
-  }
-
-  if (!allocate) {
-    sfree(name);
-    return NULL;
-  }
-
-  fam = metric_family_create(name, ds, vl, ds_index);
-  if (fam == NULL) {
-    ERROR("write_prometheus plugin: Allocating metric family failed.");
-    sfree(name);
-    return NULL;
-  }
-
-  /* If successful, "name" is owned by "fam", i.e. don't free it here. */
-  DEBUG("write_prometheus plugin: metric family \"%s\" has been created.",
-        name);
-  name = NULL;
-
-  int status = c_avl_insert(metrics, fam->name, fam);
-  if (status != 0) {
-    ERROR("write_prometheus plugin: Adding \"%s\" failed.", fam->name);
-    metric_family_destroy(fam);
-    return NULL;
-  }
-
-  return fam;
-}
-/* }}} */
-
 static void prom_logger(__attribute__((unused)) void *arg, char const *fmt,
                         va_list ap) {
   /* {{{ */
@@ -891,9 +371,9 @@ static int prom_config(oconfig_item_t *ci) {
 }
 
 static int prom_init() {
-  if (metrics == NULL) {
-    metrics = c_avl_create((void *)strcmp);
-    if (metrics == NULL) {
+  if (prom_metrics == NULL) {
+    prom_metrics = c_avl_create((void *)strcmp);
+    if (prom_metrics == NULL) {
       ERROR("write_prometheus plugin: c_avl_create() failed.");
       return -1;
     }
@@ -911,65 +391,110 @@ static int prom_init() {
   return 0;
 }
 
-static int prom_write(data_set_t const *ds, value_list_t const *vl,
+static int prom_write(metric_family_t const *fam,
                       __attribute__((unused)) user_data_t *ud) {
-  pthread_mutex_lock(&metrics_lock);
-
-  for (size_t i = 0; i < ds->ds_num; i++) {
-    Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam =
-        metric_family_get(ds, vl, i, /* allocate = */ true);
-    if (fam == NULL)
-      continue;
+  pthread_mutex_lock(&prom_metrics_lock);
+
+  metric_family_t *prom_fam = NULL;
+  if (c_avl_get(prom_metrics, fam->name, (void *)&prom_fam) != 0) {
+    prom_fam = metric_family_clone(fam);
+    if (prom_fam == NULL) {
+      ERROR("write_prometheus plugin: Clone metric \"%s\" failed.", fam->name);
+      pthread_mutex_unlock(&prom_metrics_lock);
+      return -1;
+    }
+    /* Sort the metrics so that lookup is fast. */
+    qsort(prom_fam->metric.ptr, prom_fam->metric.num,
+          sizeof(*prom_fam->metric.ptr), prom_metric_cmp);
 
-    int status = metric_family_update(fam, ds, vl, i);
+    int status = c_avl_insert(prom_metrics, prom_fam->name, prom_fam);
     if (status != 0) {
-      ERROR("write_prometheus plugin: Updating metric \"%s\" failed with "
-            "status %d",
-            fam->name, status);
+      ERROR("write_prometheus plugin: Adding \"%s\" failed.", prom_fam->name);
+      metric_family_free(prom_fam);
+      pthread_mutex_unlock(&prom_metrics_lock);
+      return -1;
+    }
+
+    pthread_mutex_unlock(&prom_metrics_lock);
+    return 0;
+  }
+
+  for (size_t i = 0; i < fam->metric.num; i++) {
+    metric_t const *m = &fam->metric.ptr[i];
+
+    metric_t *mmatch = bsearch(m, prom_fam->metric.ptr, prom_fam->metric.num,
+                               sizeof(*prom_fam->metric.ptr), prom_metric_cmp);
+    if (mmatch == NULL) {
+      metric_family_metric_append(prom_fam, *m);
+      /* Sort the metrics so that lookup is fast. */
+      qsort(prom_fam->metric.ptr, prom_fam->metric.num,
+            sizeof(*prom_fam->metric.ptr), prom_metric_cmp);
       continue;
     }
+
+    mmatch->value = m->value;
+
+    /* Prometheus has a globally configured timeout after which metrics are
+     * considered stale. This causes problems when metrics have an interval
+     * exceeding that limit. We emulate the behavior of "pushgateway" and *not*
+     * send a timestamp value – Prometheus will fill in the current time. */
+    if (m->interval > staleness_delta) {
+      static c_complain_t long_metric = C_COMPLAIN_INIT_STATIC;
+      c_complain(LOG_NOTICE, &long_metric,
+                 "write_prometheus plugin: You have metrics with an interval "
+                 "exceeding \"StalenessDelta\" setting (%.3fs). This is "
+                 "suboptimal, please check the collectd.conf(5) manual page to "
+                 "understand what's going on.",
+                 CDTIME_T_TO_DOUBLE(staleness_delta));
+
+      mmatch->time = 0;
+    } else {
+      mmatch->time = m->time;
+    }
   }
 
-  pthread_mutex_unlock(&metrics_lock);
+  pthread_mutex_unlock(&prom_metrics_lock);
   return 0;
 }
 
-static int prom_missing(value_list_t const *vl,
+static int prom_missing(metric_family_t const *fam,
                         __attribute__((unused)) user_data_t *ud) {
-  data_set_t const *ds = plugin_get_ds(vl->type);
-  if (ds == NULL)
-    return ENOENT;
 
-  pthread_mutex_lock(&metrics_lock);
+  pthread_mutex_lock(&prom_metrics_lock);
+
+  metric_family_t *prom_fam = NULL;
+  if (c_avl_get(prom_metrics, fam->name, (void *)&prom_fam) != 0)
+    return 0;
 
-  for (size_t i = 0; i < ds->ds_num; i++) {
-    Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam =
-        metric_family_get(ds, vl, i, /* allocate = */ false);
-    if (fam == NULL)
+  for (size_t i = 0; i < fam->metric.num; i++) {
+    metric_t const *m = &fam->metric.ptr[i];
+
+    metric_t *mmatch = bsearch(m, prom_fam->metric.ptr, prom_fam->metric.num,
+                               sizeof(*prom_fam->metric.ptr), prom_metric_cmp);
+    if (mmatch == NULL)
       continue;
 
-    int status = metric_family_delete_metric(fam, vl);
+    int status = prom_metric_family_metric_delete(prom_fam, m);
     if (status != 0) {
       ERROR("write_prometheus plugin: Deleting a metric in family \"%s\" "
             "failed with status %d",
             fam->name, status);
-
       continue;
     }
 
-    if (fam->n_metric == 0) {
-      int status = c_avl_remove(metrics, fam->name, NULL, NULL);
+    if (prom_fam->metric.num == 0) {
+      int status = c_avl_remove(prom_metrics, prom_fam->name, NULL, NULL);
       if (status != 0) {
         ERROR("write_prometheus plugin: Deleting metric family \"%s\" failed "
               "with status %d",
-              fam->name, status);
+              prom_fam->name, status);
         continue;
       }
-      metric_family_destroy(fam);
+      metric_family_free(prom_fam);
     }
   }
 
-  pthread_mutex_unlock(&metrics_lock);
+  pthread_mutex_unlock(&prom_metrics_lock);
   return 0;
 }
 
@@ -979,31 +504,28 @@ static int prom_shutdown() {
     httpd = NULL;
   }
 
-  pthread_mutex_lock(&metrics_lock);
-  if (metrics != NULL) {
+  pthread_mutex_lock(&prom_metrics_lock);
+  if (prom_metrics != NULL) {
     char *name;
-    Io__Prometheus__Client__MetricFamily *fam;
-    while (c_avl_pick(metrics, (void *)&name, (void *)&fam) == 0) {
-      assert(name == fam->name);
+    metric_family_t *prom_fam;
+    while (c_avl_pick(prom_metrics, (void *)&name, (void *)&prom_fam) == 0) {
+      assert(name == prom_fam->name);
       name = NULL;
-
-      metric_family_destroy(fam);
+      metric_family_free(prom_fam);
     }
-    c_avl_destroy(metrics);
-    metrics = NULL;
+    c_avl_destroy(prom_metrics);
+    prom_metrics = NULL;
   }
-  pthread_mutex_unlock(&metrics_lock);
+  pthread_mutex_unlock(&prom_metrics_lock);
 
   sfree(httpd_host);
-
   return 0;
 }
 
 void module_register() {
   plugin_register_complex_config("write_prometheus", prom_config);
   plugin_register_init("write_prometheus", prom_init);
-  plugin_register_write("write_prometheus", prom_write,
-                        /* user data = */ NULL);
+  plugin_register_write("write_prometheus", prom_write, /* user data = */ NULL);
   plugin_register_missing("write_prometheus", prom_missing,
                           /* user data = */ NULL);
   plugin_register_shutdown("write_prometheus", prom_shutdown);