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JMX

本文由码农网 –
苏文鹏原创翻译,转载请看清文末的转载要求,欢迎参与我们的付费投稿计划!

简介

全称Java Management
Extensions,从Java5.0开始引入到标准Java技术平台中。JMX提供了一个标准的方法去管理资源,因为JMX是一种动态技术,你可以在被管理资源创建、实例化和实现的时候监控和管理他们。你也可以使用JMX技术去监听和管理Java虚拟机。

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上一篇:Java管理扩展指南之JMX技术总览

Why JMX

  • ###### JMX技术使Java应用程序无需在管理方面投入大量精力

澳门新葡萄京官网注册 ,JMX几乎可以在任何支持Java的设备上运行,而且只需要嵌入一个管理对象服务器(MBean
Server),使它的一些功能作为一个或几个被管理的bean(MBean)在目标服务器上注册。然后就可以从管理基础设施中受益。

  • ###### JMX技术提供了一个标准的方法去管理Java应用、系统和网络

标准Java平台都支持JMX架构,因此只要符合JMX规范都可以通过JMX管理。

  • ###### JMX让为Java应用提供了可伸缩、动态、分布式的管理架构

使Java应用可以远程管理。

JMX(Java管理扩展)系列

JMX(Java管理扩展)系列旨在介绍包含于Java基础版本(Java
SE)中的JMX技术。本系列提供了如何使用JMX重要技术特性的诸多示例。

  • 一、JMX技术总览简要介绍JMX技术,包括它的使用目的和主要功能。
  • 二、MBean简介介绍JMX技术的基本概念-被管理的beans,也称作MBeans。同时会介绍MXBeans。
  • 三、通知介绍JMX技术中的通知机制。
  • 四、远程管理展示如何实现JMX
    API的远程管理能力和如何创建JMX客户端程序。
  • 五、更进一步展示JMX技术的更为高级的文档,用于更进一步的深入学习。

2  MBean简介

JMX架构

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JMX架构

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JMX架构

JMX技术总览

2.1.  MBeans简要介绍

本课程介绍JMX API的基本概念,它被称之为被管理的bean,或者MBean。

MBean是一个被管理的Java对象,就像Javabean组件一样,但是它遵从JMX规范的设计模式。MBean可以表示设备、应用或者任何需要被管理的资源。MBeans暴露如下管理接口:

  • 一组可读和可写属性,或者两者兼而有之。
  • 一组调用方法。
  • 自我描述。

在MBean实例的生命周期中,管理接口都不会发生变化。MBeans可以在某种预定义的事件发生时发送通知。

JMX规范定义了五种MBean:

  • 标准MBeans
  • 动态MBeans
  • 开放MBeans
  • 模型MBeans
  • MXBeans

本系列的例子主要介绍最简单的MBeans类型-标准MBeans和MXBeans。

基本术语

  • ###### Instrumentation

要管理的资源。使用Java Bean描述要管理的资源。这些Java
Bean叫MBean(Management Bean)。

  • ###### MBean Agent

代理层。主要定义了各种服务以及通信模型,和需要被管理的资源在同一机器上,核心模块是MBean
Server,所有的MBean都要向它注册,才能被管理。注册在MBeanServer上的MBean并不直接和远程应用程序进行通信,他们通过协议适配器(Adapter)和连接器(Connector)进行通信。

  • ###### Distributed Layer

也叫Remote Management Layer. 即远程管理层。MBean
Server依赖于该层的协议适配器(Adaptor)和连接器(Connector),让JMX
Agent可以被该JVM外面的管理系统远程访问。支持多种协议:SNMP,HTML,RMI.

1.1. JMX技术总体概述

JMX(Java管理扩展)技术是Java基础版本(Java SE)的一部分,最早加入到J2SE
5.0发行版。

JMX技术提供了一种简单的、基础的方法,用来管理诸如应用、设备和服务等资源。由于JMX技术是动态的,你可以使用JMX技术来监控和管理处于创建、安装和运行态的资源。你甚至可以使用JMX技术监控和管理Java虚拟机。

JMX规范定义了使用Java语言管理、监控应用和网络的架构、设计模式、APIs和服务。

使用JMX技术,资源会被一到多个称之为被管理Beans(MBean)的Java对象管理。MBean
server担任管理代理的角色,可运行与支持Java语言的设备上。

JMX规范定义了JMX代理,它用于管理任何被正确配置的资源。JMX代理由MBean
server(MBean在MBean
server中注册)和一系列处理MBean的服务构成。这样,JMX代理直接控制资源并使远程管理程序控制资源成为可能。

资源被管理的方式完全独立于管理类的结构。资源被视为可被管理,与管理程序如何实现没有任何关系。

JMX技术定义了基本的连接器(称之为JMX连接器),它让你能够从远程管理程序访问JMX代理。JMX连接器的管理接口可以使用不同的协议。因此,管理程序可以更透明的管理资源,而不用担心使用的通信协议。JMX代理也可以被不满足JMX规范的系统或者应用调用,只要这些系统或者应用支持JMX代理即可。

2.2.  标准MBeans

本章主要介绍标准MBean的简单例子。

标准MBean通过编写SomethingMBean的java接口进行定义,然后定义一个Java类Something实现接口SomethingMBean。SomethingMBean中的方法用于定义属性和操作。默认情况下,每个方法都会定义一个操作。属性和操作都是满足特定设计模式的java类方法。标准MBean由MBean接口和一个实现类组成。MBean接口的方法列出所有暴露的属性和操作。实现类实现MBean接口以此提供管理资源功能。

下面的章节介绍标准MBean的例子和一个简单的JMX代理管理MBean。

2.2.1.  MBean接口

MBean接口HelloMBean,如下:

package com.example; 

public interface HelloMBean { 

    public void sayHello(); 
    public int add(int x, int y); 

    public String getName(); 

    public int getCacheSize(); 
    public void setCacheSize(int size); 
}

按照约定,MBean接口的名称由其实现类名+MBean后缀组成。在本例中,MBean接口类为HelloMBean,Hello类实现该接口。

根据JMX规范,MBean接口由属性(可读getter方法或者可写setter方法)和操作(暴露的方法)组成。HelloMBean接口定义了两种方法:add()和sayHello()。

HelloMBean定义两个属性:Name是只读的(getter方法)String属性,CacheSize是可读且可写的(getter和setter)int属性。Getter和setter方法允许管理程序访问并改变属性的值。在JMX规范中,getter方法是以get开头并且不能返回void的任何public方法。getter方法允许管理程序读取属性的值。Setter方法是以set开头并且接收一个参数的任何public方法。setter方法允许管理程序修改属性的值。

这些操作和属性在MBean实现中展示。

2.2.2.  MBean实现

Hello类试下HelloMBean接口如下:

package com.example; 

public class Hello ... 
    implements HelloMBean { 
    public void sayHello() { 
        System.out.println("hello, world"); 
    } 

    public int add(int x, int y) { 
        return x + y; 
    } 

    public String getName() { 
        return this.name; 
    }  

    public int getCacheSize() { 
        return this.cacheSize; 
    } 

    public synchronized void setCacheSize(int size) {
        ...

        this.cacheSize = size; 
        System.out.println("Cache size now " + this.cacheSize); 
    } 
    ...

    private final String name = "Reginald"; 
    private int cacheSize = DEFAULT_CACHE_SIZE; 
    private static final int 
        DEFAULT_CACHE_SIZE = 200; 
}

Hello类实现HelloMBean。sayHello()和add()操作很简单,实际操作可以可繁可简,依操作简繁而异。

同时,Hello定义了获取Name属性的getter方法和读写CacheSize属性的getter和setter方法。本例中,Name属性不会改变。然而,在实际场景中,该属性随着资源的运行,依然可以改变。例如,这个属性值可以代表运行时间或者内存占用。这里,该属性值为Reginald。
调用setCacheSize 方法使你可以修改CacheSize
的值(初始值为200)。真实场景中,改变CacheSize属性值需要其他操作同时执行,例如申请、释放内存。本例仅打印该值以确保其已经改变。然而,更复杂的操作绝不仅仅调用println()。

HelloMBean接口和其实现类Hello定义之后,便可以使用它们管理资源了,如下节所示。

2.2.3.  创建JMX代理管理资源

资源通过MBean装配后,资源的管理可以通过JMX代理执行。

JMX代理的核心组件时MBean Server。MBean
server是用于MBean进行注册的对象管理服务器,包括一系列的管理MBeans的服务。查看MBeanServer的API文档了解MBean
server实现详情。

Main class实现了一个基本的JMX代理。

package com.example; 

import java.lang.management.*; 
import javax.management.*; 

public class Main { 

    public static void main(String[] args) 
        throws Exception { 

        MBeanServer mbs = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer(); 
        ObjectName name = new ObjectName("com.example:type=Hello"); 
        Hello mbean = new Hello(); 
        mbs.registerMBean(mbean, name); 

        ...

        System.out.println("Waiting forever..."); 
        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE); 
    } 
}

JMX代理类Main首先获取MBean server,MBean server通过调用
java.lang.management.ManagementFactory类的getPlatformMBeanServer()方法进行初始化。如果平台之前没有创建MBean
server,getPlatformMBeanServer会自动调用JMX方法MBeanServerFactory.createMBeanServer()创建MBean
server。Main中MBeanServer的实例名为mbs。

然后,Main类为MBean实例定义一个对象名(ObjectName)。每个JMX
MBean必须有一个对象名。对象名是JMX类ObjectName的实例,必须满足JMX规范的语法。即对象名必须包含一个域domain和一系列的key-value属性值。Main中定义的对象名中,域domain是com.example(也就是MBean所在的包名)。同时,key-value属性值声明该对象名额属性type值为Hello。

接下来创建Hello对象的实例mbean,该对象注册到MBean
server实例mbs中,注册需传递mbean和对象名,注册方法是MBeanServer.registerMBean()。

Hello MBean注册到MBean
server后,Main就只需等待Hello执行管理操作。本例中,这些管理操作时调用sayHell()和add(),获取和设置属性值。

2.2.4.  运行标准MBean实例

完成例子中的各类后,你现在可以运行本例子。本例使用JConsole与MBean进行交互。

要运行本例,执行以下步骤:

a)保存jmx_examples.zip到你的工作目录。

b)在终端窗口中通过如下命令解压压缩包。

unzip jmx_examples.zip

c)在工作目录中编译java类。

javac com/example/*.java

d)如果你使用JDK6及其以上,使用如下命令启动:

java com.example.Main

如果你运行低于JDK6以下的版本,你需要添加额外的启动参数来暴露管理和监控接口。

java -Dcom.sun.management.jmxremote example.Main

Main类会打印信息以确认其运行。

e)在本机另一个终端中启动JConsole。

jconsole

新建连接对话框会展现可连接的、处于运行中的JMX代理列表。

f)在新建连接对话框中,选择com.example.Main并连接。一组当前平台的活动便会展现出来。

g)点击MBean标签。该标签展示所有注册到MBean server的MBean。

h)在左侧边栏,展开MBean树形结构的com.example节点。你会看到例子中的Hello。如果点击Hello,你可以看到它暴露的属性和方法。

i)展开MBean树形结构中Hello中的属性。你会看到Hello类定义的MBean属性。

j)更改CacheSize属性值为150。在启动Main程序的终端窗口中,会提示该属性的值已经发生变化。

k)展开MBean属性结构中Hello中的方法。你将可以看到sayHello和add方法。

l)通过点击sayHello按钮调用sayHello操作。JConsole对话框将会提示你方法调用成功。Main启动的终端窗口将会显示“hello,
world”。

m)点击add方法的按钮,输入两个整形参数。JConsole的对话框将会给出结果。

n)通过点击“连接”->“退出”关闭JConsole。

MBean分类

  • ###### Standard MBean

  • ###### MXBean

  • ###### Dynamic MBean

  • ###### Open MBean

  • ###### Module MBean

1.2. 为何使用JMX技术?

JMX技术为开发者提供了一种更灵活的方法来管理基于Java的应用程序,创建更敏捷的代理,实现分布式管理中间件和平滑地集成这些解决方案到已经存在的管理和监控平台。

1.2.1. JMX技术使得Java应用程序易于被管理

基于JMX的代理可以运行于大多可运行Java程序的设备上。因此,java应用程序可以只需要付出很小的设计代价就能被管理起来。Java应用程序只需要嵌入一个被管理的对象server并开放其功能到MBeans,然后将MBeans注册到对象server。这必是应用程序被JMX管理所需要做的全部。

1.2.2. JMX技术提供基本的方式来管理Java应用程序、系统和网络

例如,Java企业版本(Java
EE)5应用服务器符合JMX架构,因此可使用JMX技术对其进行管理。

1.2.3. JMX技术可用于管理Java虚拟机

Java虚拟机可以使用JMX技术管理。你可以启动一个JMX代理来访问内置的Java虚拟机,并可以远程监控和管理Java虚拟机。

1.2.4. JMX技术提供了一种可扩展、动态的管理架构

每一个JMX代理服务都是一个独立的模块,都可以根据需要被插入到管理代理中。这种基于组件的方法意味着JMX解决方案规范可以适应于小规模的设备和大规模的交换机。JMX技术规范提供一系列的核心代理服务。并可在管理程序中开发、动态加载、卸载和更新扩展服务。

1.2.5. JMX技术存在于基本的Java技术中

无论是否需要,JMX技术规范存在于Java规范,例如JNDI API。

1.2.6. 基于JMX的应用可以从NetBeans IDE中直接创建

你可以从NeBeans Update
Center(选择:工具->更新中心)中获取创建JMX应用的模块。这能降低开发JMX程序的复杂度。

1.2.7. JMX技术集成了已有的管理方案和新兴技术

JMX
APIs接口开放,任何管理系统供应商都可以实现。JMX解决方案可以使用查找和发现服务和协议,例如JINI网路技术和SLP。

2.3.  MXBean

本节介绍特殊的MBean,也称之为MXBean。

MXBean是一种引用预定义数据类型的MBean。通过这种方式,您可以确保任何客户机(包括远程客户机)都可以使用您的MBean,而不需要客户机访问代表MBean类型的特定的类。MXBean提供一种方便的方法来绑定数据,而不需要客户端进行特殊的绑定操作。

类似于标准MBean,MXBean定义一个名为SomethingMXBeans的java接口和一个java类实现。然而,不同于标准MBans,MXBeans不需要java实现类必须名为Something。每个接口中的方法定义属性或者操作。@MXBean注解可以用于注解Java接口,这样接口的名称就不必以MXBean为结尾了。

MXBeans包含于J2SE
5.0版本的java.lang.management包中。然而,除了java.lang.management中定义的一组标准MXBeans,使用者可以定义自己的MXBeans。

MXBeans的主要思想是:MXBean接口java.lang.management.MemoryMBean
中引用的诸如java.lang.managementMemoryUsage类型,该类型映射一组称之为开放类型(定义为javax.management.openbean包中)的类型。映射的具体规则详见MXBean规范。然而,对于简单的诸如int、String类型的映射规则保持不变,而对于复杂类型MemoryUsage则映射为基本类型CompositeDataSupport。

MXBean的例子由如下文件构成,你可以在jmx_examples.zip中找到。

  • QueueSampler定义MXBean接口
  • 实现上面接口的QueueSampler类
  • MXBean 接口的getQueueSample方法返回类型QueueSample类
  • Main类,程序启动类

MXBean例子上述这些类实现如下动作:

  • 定义简单的MXBean,管理Queue<String>类型的资源
  • 定义getter方法:getQueueSample返回Queue的快照QueueSample类,该类将如下类绑定在一起。
    • 快照时间
    • 队列queue大小
    • 特定时间队列queue的头部
  • 将MXBean注册到MBean server

2.3.1.  MXBean接口

如下代码展示示例QueueSamplerMXBean的MXBean接口:

package com.example; 

public interface QueueSamplerMXBean { 
    public QueueSample getQueueSample(); 
    public void clearQueue(); 
}

注意,你声明一个MXBean接口的方式与声明标准MBean接口的方式完全相同。QueueSamplerMXBean接口定义getter方法:getQueueSample和操作clearQueue。

2.3.2.  定义MXBean操作

QueueSampler例子中定义的MXBean操作如下:

package com.example; 

import java.util.Date; 
import java.util.Queue; 

public class QueueSampler 
                implements QueueSamplerMXBean { 

    private Queue<String> queue; 

    public QueueSampler (Queue<String> queue) { 
        this.queue = queue; 
    } 

    public QueueSample getQueueSample() { 
        synchronized (queue) { 
            return new QueueSample(new Date(), 
                           queue.size(), queue.peek()); 
        } 
    } 

    public void clearQueue() { 
        synchronized (queue) { 
            queue.clear(); 
        } 
    } 
}

QueueSampler实现MXBean接口中定义的getter方法getQueueSampler和clearQueue操作。getQueueSample操作返回QueueSample类的实例,该实例由java.util.Queue的peek方法和size方法和java.util.Data实例构造而成。

2.3.3.  定义MXBean接口返回的Java类型

QueueSampler 返回QueueSample类型的实例,代码如下:

package com.example; 

import java.beans.ConstructorProperties; 
import java.util.Date; 

public class QueueSample { 

    private final Date date; 
    private final int size; 
    private final String head; 

    @ConstructorProperties({"date", "size", "head"}) 
    public QueueSample(Date date, int size, 
                        String head) { 
        this.date = date; 
        this.size = size; 
        this.head = head; 
    } 

    public Date getDate() { 
        return date; 
    } 

    public int getSize() { 
        return size; 
    } 

    public String getHead() { 
        return head; 
    } 
}

在QueueSample类中,MXBean框架调用QueueSample中所有的getter
方法将自己转化为CompositeDate类型的实例,同时使用@ConstructorProperities注解从CompositeData实例转化为QueueSample实例。

2.3.4.  在MBean server中创建并注册MXBean

截至目前,已经定义如下内容:一个MXBean接口和它的实现类,以及实现类的返回类型。然后,MXBean必须在MXBean
server进行注册。这些操作同样由标准MBean中的Main启动JMX代理,只不过相关的代码在标准MBean章节中没有介绍。

package com.example; 

import java.lang.management.ManagementFactory; 
import java.util.Queue; 
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; 
import javax.management.MBeanServer; 
import javax.management.ObjectName; 

public class Main { 

    public static void main(String[] args) throws Exception { 
        MBeanServer mbs = 
            ManagementFactory.getPlatformMBeanServer(); 

        ...  
        ObjectName mxbeanName = new ObjectName("com.example:type=QueueSampler");

        Queue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(10);
        queue.add("Request-1");
        queue.add("Request-2");
        queue.add("Request-3");
        QueueSampler mxbean = new QueueSampler(queue);

        mbs.registerMBean(mxbean, mxbeanName);

        System.out.println("Waiting..."); 
        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE); 
    } 
}

Main执行如下操作:

  • 获得MBean server平台。
  • 为MXBean:QueueSampler创建对象名。
  • 为MXBean:QueueSampler创建一个Queue的实例。
  • 将Queue的实例传递给QueueSampler。
  • 将MXBean注册到MXBean server中。

2.3.5.  运行MXBean实例

MXBean实例详见jmx_examples.zip。本例需要Java
SE 6版本以上。运行步骤如下:

a)保存jmx_examples.zip到工作目录。

b)在终端窗口中解压压缩包。

Unzip jmx_exampless.zip

c)在工作目录中编译Java代码。

Javac com/example/*.java

d)启动Main应用。终端会打印提示信息。

Java com.example.Main

e)在本机不同的窗口中启动JConsole。在新建连接对话框中,展示当前可连接的JMX代理列表。

Jconsole

f)在新建连接对话框中,选择com.example.Main并点击连接按钮。当前平台的活动会展示出来。

g)点击MBean标签。该标签展示当前注册到MBean server的MBeans。

h)在左侧框架中,展开MBean树形结构中的com.example节点。你将可以看到QueueSampler。如果你点击QueueSampler,你将看到暴露出来的属性和方法。

i)展开属性节点。你可以看到QueueSample属性出现在右侧标签中,其值为javax.management.openmbean.CompositeDataSupport。

j)双击CompositeDataSupport。你可以看到QueueSample中date、head和size属性(MXBean框架将QueueSample实例转换为ComositeData)。如果将QueueSampler定义为标准的MBean而不是MXBean,JConsole就不会发现QueueSample类,因为它不会在它的类路径中。如果QueueSampler是一个标准的MBean,在访问QueueSample属性值时,您将收到一个ClassNotFoundException消息。通过JConsole等通用JMX客户机连接到JMX代理时,QueueSampler演示了使用mxbean的有用性。

k)展开操作节点。可以看到clearQueue操作的按钮。

l)点击clearQueue按钮。窗口会提示clearQueue方法被调用。

m)再次展开属性节点,双击CompositeDataSupport,head和sie的值将被重置。

通过“连接”->“退出”关闭JConsole。

MBean在JDK中的应用

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java.lang.management

平台资源 对应的 MXBean 可使用的数量
缓冲池 BufferPoolMXBean 1个或多个
类装入系统 ClassLoadingMXBean 1个
编译系统 CompilationMXBean 1个
VM HotSpotDiagnosticMXBean 垃圾收集系统 GarbageCollectorMXBean 至少 1
内存管理器 MemoryManagerMXBean 1个或多个
内存 MemoryMXBean 1个
内存资源 MemoryPoolMXBean 1个
操作系统 OperatingSystemMXBean 1个
logging PlatformLoggingMXBean 1个
运行时系统 RuntimeMXBean 1个
系统资源压力 SystemResourcePressureMXBean
线程 ThreadMXBean 1个

JDK中提供的这些MBean可以通过ManagementFactory获取实例。

1.3. JMX技术架构

JMX技术分为三层,包括:

  • 装配层
  • JMX代理层
  • 远程管理层

1.3.1. 装配层

使用JMX技术管理资源,你应该首先使用Java编程语言装配资源。你需要使用称之为MBeans的Java对象实现对资源设备的访问。MBeans必须遵从JMX规范定义的设计模式和接口。这样做保证了所有的MBeans以一种标准的方式管理资源。除了标准MBean,JMX规范还定义了一系列的MBeans。本系列着重讲解MBeans和MXBeans。

一旦资源被MBeans装配,资源便可以被JMX代理管理。MBeans不需要知道JMX代理去操作哪一个MBean。

MBeans被设计成灵活、简单和易于实现。开发者可以在不需要理解复杂管理系统的基础上,将应用程序、系统和网络以一种标准的方法将他们管理起来。已有资源可以用最小的代价完成管理。

此外,JMX规范的装配层提供通知机制。这种机制保证MBeans可以生成并传递通知事件到其他层。

1.3.2. JMX代理

基于JMX技术的代理(JMX代理)是一种标准的管理代理,它直接控制资源并使得他们能够使用远程管理程序进行管理。JMX代理通常与管理的资源位于同一机器,但这并不是必须的。

JMX代理的核心组件是MBean
server,MBeans在其中进行注册。JMX代理同样包括一系列的服务来管理MBeans和至少一种通信适配器或者连接器来保证与远程管理程序的连接性。

当你实现JMX代理时,你不需要知道所管理资源的具体语义和功能。实际上,JMX代理甚至不需要知道它所管理的是何种资源,这是因为任何资源只要满足JMX规范进行装配,都可以使用JMX代理。同样的,JMX代理不需要知道它所访问资源的具体功能。

1.3.3. 远程管理

JMX装配过的设备可以使用多种方法进行访问,例如使用SNMP管理协议,或者更通用的协议。MBean
server依赖协议适配器和连接器来保证JMX代理对管理程序的可见性。

每个适配器都通过特定的协议提供一系列的视图来展示注册到MBean
server上的MBean。例如,HTML适配器可以在浏览器中展示MBean。

连接器提供管理侧的接口处理在管理程序和JMX代理之间的通信。每个连接器通过不同的协议提供相同的远程管理接口。当一个远程管理程序使用这个接口,它可以通过网络透明的连接到JMX代理,而不论协议是什么。JMX技术基于Java
RMI(Java远程方法调用)提供标准的解决方案来暴露JMX转配设备到远程管理应用程序。

MBean规范

  • A set of readable or writable attributes, or both.
  • A set of invokable operations.
  • A self-description.
  • 管理接口贯穿于MBean的整个生命周期,并且是不变的。Mbean在某些预先定义的事件发生时可以发出通知(Notifications)。

1.4. Java虚拟机的监控和管理

JMX技术可以应用于监控和管理Java虚拟机。

Java虚拟机有内置的设备允许你使用JMX技术对其进行监控和管理。这些内置的管理工具经常与“开箱即用”Java虚拟机管理工具联系在一起。为了监控和管理Java虚拟机的不同方面,Java虚拟机为实现JMX规范的管理应用提供了MBean
server平台和特殊的MXBeans。

1.4.1. MBean server平台和MXBean平台

MXBean平台是一系列的MXBeans-Java基础版本提供的,用于监控和管理Java虚拟机和Java运行环境(JRE)中的各种组件。每种平台的MXBeans都封装一部分Java虚拟机功能,例如类加载系统,即时编译JIT,垃圾收集器GC等等。这些MXBeans可以使用实现JMX规范的监控和管理工具来展示和交互,以便你能够加农和管理不同的虚拟机功能。JConsole图形化接口就是Java基础版本提供的一种监控和管理工具。

1.4.2. JConsole

Java基础版本提供JConsole监视和管理工具-它遵从JMX规范。JConsole使用MXBeans平台来提供运行于Java平台上应用的性能和应用资源消耗情况。

1.4.3. “开箱即用”的管理

由于Java基础版本内置提供基于JMX技术的标准监控和管理工具,你可以“开箱即用”般的,不用写一行JMX
API代码就能使用它。你可以启动一个Java应用,然后使用JConsole监控它。

1.4.4. 使用JCon搜了监控应用

这部分展示如何监控Java记事本程序。低于Java基础版本6的环境下,被JConsole监控的应用启动时需要添加如下启动项:

-Dcom.sun.management.jmxremote

A)启动Java记事本程序,可以在终端窗口中使用如下的命令行:然而,Java基础版本6及其以上版本的环境下,JConsole可以使用Attach
API链接任何本地Java应用进程。换句话说,任何使用Java SE 6
HotSpot虚拟机启动的应用程序都会自动被JConsole监控,而不需要实用上述的启动项。

java -jar 
jdk_home/demo/jfc/Notepad/Notepad.jar

jdk_home是JDK的安装目录。如果你是在低于Java基础版本6的环境中,你需要使用如下的启动命令:

java -Dcom.sun.management.jmxremote -jar 
jdk_home/demo/jfc/Notepad/Notepad.jar

B)一旦启动成功,在另一个终端窗口,使用如下命令启动JConsole:

jconsole

接下来会出现一个新的连接对话框。

C)在链接对话框中,在本地处理列表中,选择Notepad.jar并点击连接按钮。JConsole打开并连接到Notepad.jar进程。当JConsole打开后,你便可以看到与Notepad程序相关的监控和管理视图。例如,你可以查看应用消耗的堆内存,应用当前运行使用的线程数目,应用消耗的CPU数量等。

D)点击不同的JConsole标签。每一个标签会展现Notepad程序在Java虚拟机中不同方面的功能。所有的展现的信息都是由本系列提到的,基于JMX技术的MXBeans提供。所有MXBeans都可以在MBean标签页展示,MBean标签将在下一章讨论。

选择连接->退出,退出JConsole。

Standard MBean

  • 标准MBean,需要满足规范:

    • 定义管理接口SomethingMBean,并且有一个叫Something的实现类。标准MBean是这二者的组合,而且这两个必须在一个包下。
  • 例子:

package com.example; 
public interface HelloMBean { 

    public void sayHello(); 
    public int add(int x, int y); 

    public String getName(); 

    public int getCacheSize(); 
    public void setCacheSize(int size); 
} 

package com.example; 
public class Hello implements HelloMBean { 
    public void sayHello() { 
        System.out.println("hello, world"); 
    } 

    public int add(int x, int y) { 
        return x + y; 
    } 

    public String getName() { 
        return this.name; 
    }  

    public int getCacheSize() { 
        return this.cacheSize; 
    } 

    public synchronized void setCacheSize(int size) {
        this.cacheSize = size; 
        System.out.println("Cache size now " + this.cacheSize); 
    } 

    private final String name = "Reginald"; 
    private int cacheSize = DEFAULT_CACHE_SIZE; 
    private static final int 
        DEFAULT_CACHE_SIZE = 200; 
}

MXBean

  • 与标准MBean类似,MXBean接口进行自述,以及一个实现类。
  • 不同于标准MBean,实现类可以叫任意名字。

Dynamic MBean

  • 动态MBean即编码方式实现的MBean。

  • 不再通过定义接口来进行自述,而是通过实现DynamicMBean,定义metadata来进行描述。

    • DynamicMBean:

public interface DynamicMBean {

public Object getAttribute(String attribute) throws AttributeNotFoundException,
    MBeanException, ReflectionException;

public void setAttribute(Attribute attribute) throws AttributeNotFoundException,
    InvalidAttributeValueException, MBeanException, ReflectionException ;

public AttributeList getAttributes(String[] attributes);

public AttributeList setAttributes(AttributeList attributes);

public Object invoke(String actionName, Object params[], String signature[])
    throws MBeanException, ReflectionException ;

public MBeanInfo getMBeanInfo();

}

  * MBeanInfo描述管理接口
  * Attribute的getter和setter提供通用属性设置,定义对外暴露的属性
  * invoke提供通用操作,定义对外暴露的操作
* 注意:
    * Dynamic的意思是管理接口在运行时才会真正的显现出来,不用通过事先静态的接口定义。而不是指可以动态的调整管理接口。
    * MBean的描述应该是不会改变的,所以一般要在动态MBean的构造函数里来构建MBeanInfo。

## Module MBean
* Module MBean是动态MBean的一种实现,所以它的接口、属性、操作也是通过编程方式来定义。
* JMX规范规定该类必须实现为javax.management.modelmbean.RequiredModelMBean,管理者要做的就是实例化该类,并配置该构件的默认行为并注册到JMX代理中,即可实现对资源的管理。RequiredModelMBean是一个没有任何管理接口的动态MBean,但是它可以把MBeanInfo跟一个目标对象组合起来。
* 目标对象是具体实现管理行为的类。通过ModelMBean接口的setManagedResource()可以将ModelMBean和目标对象进行关联。

  ```java
public void setManagedResource(Object managedResource, String managedResourceType) ;
  • managedResourceType的值可以为ObjectReference, Handle, IOR,
    EJBHandle或RMIReference,但当前只支持ObjectReference.

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RequiredModelMBean.png

  • Module MBean具有以下新的特点:
    • 持久性。定义了持久机制,可以利用Java的序列化或JDBC来存储模型MBean的状态。
    • 通知和日志功能。能记录每一个发出的通知,并能自动发出属性变化通知。
    • 属性值缓存。具有缓存属性值的能力。
  • 使用Apache commons-modeler 简化Module MBean的开发
    • commons-modeler支持xml描述管理接口,使动态MBean可以配置式开发
    • 参考:http://blog.csdn.net/s464036801/article/details/9980439

Open MBean

  • 也是一种动态MBean,规范还在完善中

Notifications

  • MBean提供了一套通知机制,其实就是观察者模式
  • 继承javax.management.NotificationBroadcasterSupport就可以发出通知
  • 实现javax.management.NotificationListener可以接收通知

Agent

  • Agent作为中间代理层,管理着MBeans并且对外暴露管理接口,核心模块MBean
    Server
  • 通过工厂类:java.lang.management.ManagementFactory可以创建MBean
    Server,然后在server上注册MBean。
  • 如果是只有本地使用,注册完后就可以通过JConsole连接管理了。
  • 如果需要远程管理,则需要配置协议适配器提供远程管理能力。

Remote Management

远程接口的暴露

  • 通过com.sun.jdmk.comm.HtmlAdaptorServer暴露HTML远程管理接口
  • 通过javax.management.remote.JMXConnectorServer暴露RMI远程管理接口

ObjectName adapterName = new ObjectName("MyMBean:name=htmladapter,port=8082");
HtmlAdaptorServer adapter = new HtmlAdaptorServer();
server.registerMBean(adapter, adapterName);
adapter.start();
LocateRegistry.createRegistry(8888);
// 必须service:jmx:开头
JMXServiceURL url = new JMXServiceURL("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:8888/server");
JMXConnectorServer jcs = JMXConnectorServerFactory.newJMXConnectorServer(url, null, server);
jcs.start();

远程客户端

  • HTML方式的远程客户端就是浏览器
  • RMI方式可以使管理客户端,如JConsole,也可以是自己编写的Client

项目中的应用

Spring JMX

http://blog.csdn.net/yaerfeng/article/details/28232435

log4j JMX

http://logging.apache.org/log4j/2.x/manual/jmx.html

Tomcat JMX

http://tomcat.apache.org/tomcat-6.0-doc/monitoring.html

参考

  • 官方文档:http://docs.oracle.com/javase/tutorial/jmx/TOC.html
    http://docs.oracle.com/cd/E19206-01/816-4178/index.html
  • 官方文档部分翻译:http://blog.csdn.net/jiaotuwoaini/article/details/71076143
  • JMX in
    JDK:http://blog.csdn.net/qianshangding0708/article/details/49613147
  • http://blog.csdn.net/DryKillLogic/article/category/762777

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