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JMX详解

xmjava 2019年10月16日 编程语言 134 0

一、为什么使用JMX,解决那些问题

举一个应用实例:在一个系统中常常会有一些配置信息,比如服务的IP地址,端口号什么的,那么如何来写这些代码呢?
  1. 写死在程序里,到要改变时就去改程序,然后再编译发布;
  2. 把这些信息写在一个配置文件里(JAVA一般都是*.properties文件),到要改变时只要改配置文件,但还是重新启动系统,以便读取配置文件里的新值;
  3. 写一个段代码,把配置值缓存起来,系统在读值的时候,先看看配置文件有没有更动。如有更改则重读一遍,否则从缓存里读取值
  4. 用JMX!把配置属性集中在一个类,然后写一个叫MBean的东东,再配置一下就轻松搞定了。而且JMX自动提供了一个WEB页面来给你来改变这些配置信息。

      JMX是一种JAVA的正式规范,它主要目的是让程序有被管理的功能。试想你开发了一个软件(如WEB网站),它是在24小时不间断运行的,那么你可能会想要“监控”这个软件的运行情况,比如收到了多少数据,有多少人登录等等。或者你又想“配置”这个软件,比如现在访问人数比较多,你想把数据连接池设置得大一些。 

二、JMX使用

JMX 全称是 Java Management Extensions, Java5.0开始引入,提供连接、监控和管理远程JVM的方式。

MBean

一个MBean是一个被管理的Java对象,有点类似于JavaBean,一个设备、一个应用或者任何资源都可以被表示为MBean,MBean会暴露一个接口对外,这个接口可以读取或者写入一些对象中的属性,通常一个MBean需要定义一个接口,以MBean结尾,例如:DataSourceMBean, 格式为XXXMBean,这个是规范,必须得遵守。

MBeanServer

MBean的容器,提供远程访问、命名空间管理和安全服务。

JMX 指定了在 MBeanServer 和 JMX 客户之间通信所使用的协议,协议可以在各种传输机制上运行。可以使用针对本地连接的内置传输,及通过 RMI、socket 或 SSL 的远程传输(可以通过 JMX Connector API 创建新的传输)。

示例:

public interface HelloMBean { 
    public String getName(); 
    public void setName(String name); 
    public void printHello(); 
    public void printHello(String whoName); 
}
public class Hello implements HelloMBean { 
 
    private String name = "loull"; 
 
    @Override 
    public String getName() { 
        return name; 
    } 
 
    @Override 
    public void setName(String name) { 
        this.name = name; 
    } 
 
    @Override 
    public void printHello() { 
        System.out.println("Hello, " + name); 
    } 
 
    @Override 
    public void printHello(String whoName) { 
        System.out.println("Hello, " + whoName); 
    } 
}

本地agent

import javax.management.InstanceAlreadyExistsException; 
import javax.management.MBeanRegistrationException; 
import javax.management.MBeanServer; 
import javax.management.MalformedObjectNameException; 
import javax.management.NotCompliantMBeanException; 
import javax.management.ObjectName; 
 
public class HelloAgent { 
 
    private static final String MBEAN_NAME = "com.jmxtest:type=HelloMBean"; 
 
    public static void main(String[] args) throws MalformedObjectNameException, 
                                           InstanceAlreadyExistsException, 
                                           MBeanRegistrationException, NotCompliantMBeanException, 
                                           InterruptedException { 
        //        MBeanServer server = MBeanServerFactory.createMBeanServer(); 
        MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer(); 
 
        ObjectName helloName = new ObjectName(MBEAN_NAME); 
 
        Hello hello = new Hello(); 
 
        server.registerMBean(hello, helloName); 
 
        System.out.println("start..."); 
        Thread.currentThread().join(); 
    } 
 
}

这样就可以了。然后我们就可以使用jconsole进行监控和管理了。需要注意的是这里需要使用getPlatformMBeanServer才能够被jconsole监控到,创建新的MBeanServer是监控不到的。原因是JConsole通过Attach API动态attach到已经运行的目标JVM,然后命令其动态的load了JDK_HOME/lib/management-agent.jar这个agent包,这个agent包的agentmain方法会对PlatformMBeanServer进行RMI注册和监听。

html agent

import javax.management.InstanceAlreadyExistsException; 
import javax.management.MBeanRegistrationException; 
import javax.management.MBeanServer; 
import javax.management.MBeanServerFactory; 
import javax.management.MalformedObjectNameException; 
import javax.management.NotCompliantMBeanException; 
import javax.management.ObjectName; 
 
import com.sun.jdmk.comm.HtmlAdaptorServer; 
 
public class HelloHtmlAgent { 
 
    private static final String MBEAN_NAME = "com.alipay.jmxtest:type=HelloMBean"; 
 
    public static void main(String[] args) throws MalformedObjectNameException, 
                                           InstanceAlreadyExistsException, 
                                           MBeanRegistrationException, NotCompliantMBeanException { 
        //创建MBeanServer   
        MBeanServer server = MBeanServerFactory.createMBeanServer(); 
        //创建MBean ObjectName   
        ObjectName helloName = new ObjectName("MBeanTest:name=HelloWorld"); 
        //注册MBean   
        Hello hello = new Hello(); 
        server.registerMBean(hello, helloName); 
 
        ObjectName adapterName = new ObjectName("HelloAgent:name=htmladapter,port=8082"); 
        HtmlAdaptorServer adapter = new HtmlAdaptorServer(); 
        server.registerMBean(adapter, adapterName); 
 
        adapter.start(); 
        System.out.println("start....."); 
    } 
 
} 

运行HelloAgent,然后打开网页:http://localhost:8082/。单击“name=HelloWorld”链接进入。 

说明:

      先创建了一个MBeanServer,用来做MBean的容器      将Hello这个类注入到MBeanServer中,注入需要创建一个ObjectName类      创建一个AdaptorServer,这个类将决定MBean的管理界面,这里用最普通的Html型界面。AdaptorServer其实也是一个MBean。      "MBeanTest:name=HelloWorld"的名字是有一定规则的,格式:“域名:name=MBean名称”,域名和MBean名称都可以任意取。

      在实际系统中我们可以把name变成决定数库链接池的变量,这样我就可以对系统的运行参数进行实现的监控和配置(管理)。

三、JMX 提供的虚拟机检测API

检测虚拟机当前的状态总是 Java 开放人员所关心的,从 Java SE 5 之后,java.lang.management包里面包括了许多MXBean的接口类和 LockInfo、MemoryUsage、MonitorInfo 和 ThreadInfo 等类。从名字可以看出,该包提供了虚拟机内存分配、垃圾收集(GC)情况、操作系统层、线程调度和共享锁,甚至编译情况的检测机制。

JVM在启动的时候会默认将这些内建的MBean注册到PlatfromMBeanServer。这样一来,Java 的开发人员就可以很简单地为自己做一些轻量级的系统检测,来确定当前程序的各种状态,以便随时调整。jconsole的MBeans中就能够看到这些系统MXBeans。

具体有如下这些MXBean Package java.lang.management:

  • ClassLoadingMXBean: ClassLoadMXBean 包括一些类的装载信息,比如有多少类已经装载/卸载(unloaded),虚拟机类装载的 verbose 选项(即命令行中的 Java – verbose:class 选项)是否打开,还可以帮助用户打开 / 关闭该选项。
  • CompilationMXBean: CompilationMXBean 帮助用户了解当前的编译器和编译情况,该 mxbean 提供的信息不多。
  • GarbageCollectorMXBean: 相对于开放人员对 GC 的关注程度来说,该 mxbean 提供的信息十分有限,仅仅提供了 GC 的次数和 GC 花费总时间的近似值。但是这个包中还提供了三个的内存管理检测类:MemoryManagerMXBean,MemoryMXBean 和 MemoryPoolMXBean。
  • MemoryManagerMXBean: 这个类相对简单,提供了内存管理类和内存池(memory pool)的名字信息。
  • MemoryMXBean: 这个类提供了整个虚拟机中内存的使用情况,包括 Java 堆(heap)和非 Java 堆所占用的内存,提供当前等待 finalize 的对象数量,它甚至可以做 gc(实际上是调用 System.gc)。
  • MemoryPoolMXBean: 该信息提供了大量的信息。在 JVM 中,可能有几个内存池,因此有对应的内存池信息,因此,在工厂类中,getMemoryPoolMXBean() 得到是一个 MemoryPoolMXBean 的 list。每一个 MemoryPoolMXBean 都包含了该内存池的详细信息,如是否可用、当前已使用内存 / 最大使用内存值、以及设置最大内存值等等。
  • OperatingSystemMXBean: 该类提供的是操作系统的简单信息,如构架名称、当前 CPU 数、最近系统负载等。
  • RuntimeMXBean: 运行时信息包括当前虚拟机的名称、提供商、版本号,以及 classpath、bootclasspath 和系统参数等等。
  • ThreadMXBean: 在 Java 这个多线程的系统中,对线程的监控是相当重要的。ThreadMXBean 就是起到这个作用。ThreadMXBean 可以提供的信息包括各个线程的各种状态,CPU 占用情况,以及整个系统中的线程状况。从 ThreadMXBean 可以得到某一个线程的 ThreadInfo 对象。这个对象中则包含了这个线程的所有信息。

如果我们要想获得这些信息,只需要简单的通过java.lang.management.ManagementFactory这个工厂类(单例)来获得相应的的MXBean,然后就可以通过这个MBean获取其监控的数据了:

RuntimeMXBean mxbean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean(); 
// Get the standard attribute "VmVendor" 
String vendor = mxbean.getVmVendor(); 
 
// Or by calling the getPlatformMXBean or getPlatformMXBeans method: 
RuntimeMXBean mxbean = ManagementFactory.getPlatformMXBean(RuntimeMXBean.class); 
// Get the standard attribute "VmVendor" 
String vendor = mxbean.getVmVendor();

或者Construct an MXBean proxy instance that forwards the method calls to a given MBeanServer:

MBeanServerConnection mbs; 
 
// Connect to a running JVM (or itself) and get MBeanServerConnection 
// that has the JVM MBeans registered in it 
... 
 
// Get a MBean proxy for RuntimeMXBean interface 
RuntimeMXBean proxy = ManagementFactory.getPlatformMXBean(mbs, RuntimeMXBean.class); 
// Get standard attribute "VmVendor" 
String vendor = proxy.getVmVendor(); 

Tomcat有个Tomcat Manager工程就是通过JMXProxyServlet暴露JMX监控项的。它的实现其实非常简单,就是根据用户指定的MBeanName和Attribute,在platformMBeanServer中访问该MBean的属性而已。

核心代码就是这几个函数

public void getAttribute(PrintWriter writer, String onameStr, String att) { 
    try { 
        ObjectName oname = new ObjectName(onameStr); 
        Object value = mBeanServer.getAttribute(oname, att); 
        writer.println("OK - Attribute get '" + onameStr + "' - " + att 
                + "= " + escape(value.toString())); 
    } catch (Exception ex) { 
        writer.println("Error - " + ex.toString()); 
    } 
} 
 
 
public void setAttribute( PrintWriter writer, 
                          String onameStr, String att, String val ) 
{ 
    try { 
        ObjectName oname=new ObjectName( onameStr ); 
        String type=registry.getType(oname, att); 
        Object valueObj=registry.convertValue(type, val ); 
        mBeanServer.setAttribute( oname, new Attribute(att, valueObj)); 
        writer.println("OK - Attribute set"); 
    } catch( Exception ex ) { 
        writer.println("Error - " + ex.toString()); 
    } 
} 
 
public void listBeans( PrintWriter writer, String qry ) 
{ 
 
    Set names = null; 
    try { 
        names=mBeanServer.queryNames(new ObjectName(qry), null); 
        writer.println("OK - Number of results: " + names.size()); 
        writer.println(); 
    } catch (Exception e) { 
        writer.println("Error - " + e.toString()); 
        return; 
    } 
 
    Iterator it=names.iterator(); 
    while( it.hasNext()) { 
        ObjectName oname=(ObjectName)it.next(); 
        writer.println( "Name: " + oname.toString()); 
 
        try { 
            MBeanInfo minfo=mBeanServer.getMBeanInfo(oname); 
            // can't be null - I thinl 
            String code=minfo.getClassName(); 
            if ("org.apache.commons.modeler.BaseModelMBean".equals(code)) { 
                code=(String)mBeanServer.getAttribute(oname, "modelerType"); 
            } 
            writer.println("modelerType: " + code); 
 
            MBeanAttributeInfo attrs[]=minfo.getAttributes(); 
            Object value=null; 
 
            for( int i=0; i< attrs.length; i++ ) { 
                if( ! attrs[i].isReadable() ) continue; 
                if( ! isSupported( attrs[i].getType() )) continue; 
                String attName=attrs[i].getName(); 
                if( attName.indexOf( "=") >=0 || 
                        attName.indexOf( ":") >=0 || 
                        attName.indexOf( " ") >=0 ) { 
                    continue; 
                } 
 
                try { 
                    value=mBeanServer.getAttribute(oname, attName); 
                } catch( Throwable t) { 
                    log("Error getting attribute " + oname + 
                        " " + attName + " " + t.toString()); 
                    continue; 
                } 
                if( value==null ) continue; 
                if( "modelerType".equals( attName)) continue; 
                String valueString=value.toString(); 
                writer.println( attName + ": " + escape(valueString)); 
            } 
        } catch (Exception e) { 
            // Ignore 
        } 
        writer.println(); 
    } 
}

JMXProxyServlet的作用是将MBean数据以HTTP方式而不是RMI方式暴露出去。对于页面展示也好,或者穿越防火墙来说都是比较友好的。

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