JMX-JAVA进程监控利器

Java 管理扩展（Java Management Extension，JMX）是从jdk1.4开始的，但从1.5时才加到jdk里面，并把API放到java.lang.management包里面。

如果一个 Java 对象可以由一个遵循 JMX 规范的管理器应用管理，那么这个Java 对象就可以称为一个可由 JMX 管理的资源。

要使一个 Java 对象可管理，则必须创建相应的 MBean 对象，并通过这些 MBean 对象管理相应的 Java 对象。当拥有 MBean 类后，需要将其实例化并注册到 MBeanServer 上。

一共有四种类型的 MBean ，分别是标准类型 MBean，动态类型 MBean，开放类型 MBean 和模型类型 MBean。

注：

一个java进程里面可以有多个不同名字的mBeanServer ，每个mbs都是一个独立的容器，用了管理mbean
每个mbs都可以注册多个rmi port，http port等
platformMBeanServer 是由jvm创建的，并添加了一些系统的mbean，如cpu，内存，网络，线程等等

1、本机使用

当我们启动java进程后，经常会使用jps，jinfo，jmap，jstat等jdk自带的命令去查询进程的状态，这其中的原理就是，当java进程启动后，会创建一个用于本机连接的“localConnectorAddress”放到当前用户目录下，当使用jps等连接时，会到当前用户目录下取到“localConnectorAddress”并连接。

package com.dxz.study;

import java.io.IOException;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;
import java.util.Set;

import javax.management.MBeanServerConnection;
import javax.management.ObjectName;
import javax.management.remote.JMXConnector;
import javax.management.remote.JMXConnectorFactory;
import javax.management.remote.JMXServiceURL;

import org.junit.Test;

import com.sun.tools.attach.VirtualMachine;
import com.sun.tools.attach.VirtualMachineDescriptor;

public class JmxTest {

    @Test  
    public void test1() {  
        List<VirtualMachineDescriptor> vms = VirtualMachine.list();  
        for (VirtualMachineDescriptor desc : vms) {  
            VirtualMachine vm;  
            try {  
                System.out.println("desc:" + desc);  
                System.out.println("进程id:"+desc.id());  
                vm = VirtualMachine.attach(desc);  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
                continue;  
            }  
            JMXConnector connector = null;  
            try {  
                Properties props = vm.getAgentProperties();  
                for (Map.Entry<Object, Object> entry : props.entrySet()) {  
                    System.out.println(entry.getKey() + "->" + entry.getValue());  
                }                 
                  
                String connectorAddress = props.getProperty("com.sun.management.jmxremote.localConnectorAddress");  
                if (connectorAddress == null) {  
                    System.out.println("connectorAddress  is  null");  
                    continue;  
                }  
                System.out.println("conn:" + connectorAddress);  
                 //以下代码用于连接指定的jmx，本地或者远程  
                JMXServiceURL url = new JMXServiceURL(connectorAddress);  
            //JMXServiceURL url = new JMXServiceURL("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:1099/TestJMXServer");   
                connector = JMXConnectorFactory.connect(url);  
      
                MBeanServerConnection mbeanConn = connector.getMBeanServerConnection();  
                Set<ObjectName> beanSet = mbeanConn.queryNames(null, null);  
                // ...  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            } finally {  
                try {  
                    if (connector != null) connector.close();  
                    break;  
                } catch (IOException e) {  
                    // TODO Auto-generated catch block  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
        }  
    }  
}

pom.xml

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.dxz</groupId>
  <artifactId>study</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <name>study</name>
  <url>http://maven.apache.org</url>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.1</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
     <groupId>org.glassfish.external</groupId>
    <artifactId>opendmk_jdmkrt_jar</artifactId>
    <version>1.0-b01-ea</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.jmockit</groupId>
        <artifactId>jmockit</artifactId>
        <version>1.24</version>
    </dependency>
  </dependencies>
</project>

上面代码有时候取不到本地连接地址，这个时候需要尝试让agent加载management-agent.jar，完整代码如下：

package com.dxz.study;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.List;
import java.util.Properties;

public class AbstractJmxCommand {
    private static final String CONNECTOR_ADDRESS = "com.sun.management.jmxremote.localConnectorAddress";

    public static String getJVM() {
        return System.getProperty("java.vm.specification.vendor");
    }

    public static boolean isSunJVM() {
        // need to check for Oracle as that is the name for Java7 onwards.
        return getJVM().equals("Sun Microsystems Inc.") || getJVM().startsWith("Oracle");
    }

    public static void main(String[] args) {
        if (args == null || args.length == 0) {
            System.out.println("Usage: pid");
            return;
        }
        int pid = Integer.valueOf(args[0]);
        System.out.println(new AbstractJmxCommand().findJMXUrlByProcessId(pid));

    }

    /**
     * Finds the JMX Url for a VM by its process id
     * 
     * @param pid
     *            The process id value of the VM to search for.
     * 
     * @return the JMX Url of the VM with the given pid or null if not found.
     */
    // @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    protected String findJMXUrlByProcessId(int pid) {

        if (isSunJVM()) {
            try {
                // Classes are all dynamically loaded, since they are specific
                // to Sun VM
                // if it fails for any reason default jmx url will be used

                // tools.jar are not always included used by default class
                // loader, so we
                // will try to use custom loader that will try to load tools.jar

                String javaHome = System.getProperty("java.home");
                String tools = javaHome + File.separator + ".." + File.separator + "lib" + File.separator + "tools.jar";
                URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[] { new File(tools).toURI().toURL() });

                Class virtualMachine = Class.forName("com.sun.tools.attach.VirtualMachine", true, loader);
                Class virtualMachineDescriptor = Class.forName("com.sun.tools.attach.VirtualMachineDescriptor", true,
                        loader);

                Method getVMList = virtualMachine.getMethod("list", (Class[]) null);
                Method attachToVM = virtualMachine.getMethod("attach", String.class);
                Method getAgentProperties = virtualMachine.getMethod("getAgentProperties", (Class[]) null);
                Method getVMId = virtualMachineDescriptor.getMethod("id", (Class[]) null);

                List allVMs = (List) getVMList.invoke(null, (Object[]) null);

                for (Object vmInstance : allVMs) {
                    String id = (String) getVMId.invoke(vmInstance, (Object[]) null);
                    if (id.equals(Integer.toString(pid))) {

                        Object vm = attachToVM.invoke(null, id);

                        Properties agentProperties = (Properties) getAgentProperties.invoke(vm, (Object[]) null);
                        String connectorAddress = agentProperties.getProperty(CONNECTOR_ADDRESS);

                        if (connectorAddress != null) {
                            return connectorAddress;
                        } else {
                            break;
                        }
                    }
                }

                // 上面的尝试都不成功，则尝试让agent加载management-agent.jar
                Method getSystemProperties = virtualMachine.getMethod("getSystemProperties", (Class[]) null);
                Method loadAgent = virtualMachine.getMethod("loadAgent", String.class, String.class);
                Method detach = virtualMachine.getMethod("detach", (Class[]) null);
                for (Object vmInstance : allVMs) {
                    String id = (String) getVMId.invoke(vmInstance, (Object[]) null);
                    if (id.equals(Integer.toString(pid))) {

                        Object vm = attachToVM.invoke(null, id);

                        Properties systemProperties = (Properties) getSystemProperties.invoke(vm, (Object[]) null);
                        String home = systemProperties.getProperty("java.home");

                        // Normally in ${java.home}/jre/lib/management-agent.jar
                        // but might
                        // be in ${java.home}/lib in build environments.

                        String agent = home + File.separator + "jre" + File.separator + "lib" + File.separator
                                + "management-agent.jar";
                        File f = new File(agent);
                        if (!f.exists()) {
                            agent = home + File.separator + "lib" + File.separator + "management-agent.jar";
                            f = new File(agent);
                            if (!f.exists()) {
                                throw new IOException("Management agent not found");
                            }
                        }

                        agent = f.getCanonicalPath();

                        loadAgent.invoke(vm, agent, "com.sun.management.jmxremote");

                        Properties agentProperties = (Properties) getAgentProperties.invoke(vm, (Object[]) null);
                        String connectorAddress = agentProperties.getProperty(CONNECTOR_ADDRESS);

                        // detach 这个vm
                        detach.invoke(vm, (Object[]) null);

                        if (connectorAddress != null) {
                            return connectorAddress;
                        } else {
                            break;
                        }
                    }
                }
            } catch (Exception ignore) {
                ignore.printStackTrace();
            }
        }

        return null;
    }
}

2、远程连接

毫无疑问，若想远程连接访问，肯定需要mBeanServer注册一个或多个端口，如rmi端口，http端口等。

2.1 rmi端口注册及访问

有两种方法，一种直接在代码里面指定rmi端口，并绑定，如下，此种方法需要使用客户端连接代码访问，另一种代码不用指定端口，之需把mbean注册到platformMBeanServer 里面，并在启动进程时加jmx参数指定，用这种方法可以通过jconsole,jvisualvm远程访问。

2.1.1 直接在代码里面绑定端口

@Test  
    public void testJmxRmiRegist() throws Exception {  
        int rmiPort = 2222;  
        String jmxServerName = "com.dxz.study.TestJmxRmiRegist";  
  
        // jdkfolder/bin/rmiregistry.exe 9999  
        Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(rmiPort);  
  
        MBeanServer mbs = MBeanServerFactory.createMBeanServer(jmxServerName);  
        System.out.println(mbs);  
        // mbs = MBeanServerFactory.createMBeanServer();  
        // 新建MBean ObjectName, 在MBeanServer里标识注册的MBean  
        ObjectName name = new ObjectName(jmxServerName + ":type=HelloWorld");  
        // HtmlAdaptorServer adapter = new HtmlAdaptorServer();  
  
        // 在MBeanServer里注册MBean, 标识为ObjectName(com.tenpay.jmx:type=Echo)  
        mbs.registerMBean(new HelloWorld(), name);  
  
        JMXServiceURL url = new JMXServiceURL("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:" + rmiPort + "/" + jmxServerName);  
        System.out.println("JMXServiceURL: " + url.toString());  
        JMXConnectorServer jmxConnServer = JMXConnectorServerFactory.newJMXConnectorServer(url, null, mbs);  
        jmxConnServer.start();  
  
        Thread.sleep(1000 * 60 * 10);  
    }

上面程序是新建了个mbeanserver，并通过rmi绑定到2222端口上，等待客户端连接。

2.1.2 通过jmx参数启动进程

#JVMARGS="$JVMARGS -Dcom.sun.management.jmxremote.port=8888 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

通过这种把进程的jmx监控绑定指定的端口，即可在远端通过jconsole进行监控。

2.2通过http访问

@Test  
    public void testJmxHtmlAdapter() throws Exception {  
        String jmxServerName = "com.dxz.study.TestJmxRmiRegist"; 
          
        // jdkfolder/bin/rmiregistry.exe 9999  
          
        MBeanServer mbs = MBeanServerFactory.createMBeanServer(jmxServerName);  
        System.out.println(mbs);  
        // mbs = MBeanServerFactory.createMBeanServer();  
        // 新建MBean ObjectName, 在MBeanServer里标识注册的MBean  
        ObjectName name = new ObjectName(jmxServerName + ":type=HelloWorld");  
        // HtmlAdaptorServer adapter = new HtmlAdaptorServer();  
        // 创建MBean  
        // 在MBeanServer里注册MBean, 标识为ObjectName(com.tenpay.jmx:type=Echo)  
        mbs.registerMBean(new HelloWorld(), name);  
         HtmlAdaptorServer adapter = new HtmlAdaptorServer();    
                ObjectName adapterName;    
                 adapterName = new ObjectName(jmxServerName + ":name=" + "htmladapter");    
                 adapter.setPort(8082);    
                adapter.start();    
               mbs.registerMBean(adapter, adapterName);    
          
        Thread.sleep(1000 * 60 * 10);  
    }

以上代码用到了HtmlAdaptorServer，

<dependency>
     <groupId>org.glassfish.external</groupId>
    <artifactId>opendmk_jdmkrt_jar</artifactId>
    <version>1.0-b01-ea</version>
    </dependency>

然后用浏览器访问即可

3、客户端连接

package com.dxz.study;

import java.util.Set;

import javax.management.MBeanServerConnection;
import javax.management.ObjectName;
import javax.management.remote.JMXConnector;
import javax.management.remote.JMXConnectorFactory;
import javax.management.remote.JMXServiceURL;

import org.junit.Test;

public class JmxClientTest {
    @Test  
    public void test1() {  
        try {  
            JMXServiceURL url = new JMXServiceURL("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:2222/com.dxz.study.TestJmxRmiRegist");  
            JMXConnector connector = JMXConnectorFactory.connect(url);  
  
            MBeanServerConnection mbeanConn = connector.getMBeanServerConnection();  
            Set<ObjectName> beanSet = mbeanConn.queryNames(null, null);  
            System.out.println(beanSet);  
        }catch (Exception e) {  
            // TODO Auto-generated catch block  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

结果：

[com.dxz.study.TestJmxRmiRegist:type=HelloWorld, JMImplementation:type=MBeanServerDelegate]

4、jconsole连接（待验证）

5、java进程自带的mbean

当我们在用jconsole、jvisualvm进行监控java进程时，通常都能看到cpu、内存、线程、垃圾收集等使用情况，其实数据都是通过jmx从jvm提供的一些mbean里面取的。主要如下：

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。

要获得这些信息，我们首先通过 java.lang.management.ManagementFactory这个工厂类来获得一系列的 MXBean。

ClassLoadingMXBean mbs = ManagementFactory.getClassLoadingMXBean();  
System.out.println("loadedClass:" + mbs.getLoadedClassCount());

posted on 2015-05-03 21:28 duanxz 阅读(5392) 评论(0) 编辑收藏举报