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：

1. 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
2. 每个mbs都可以注册多个rmi port，http port等
3. 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。

@Testpublic 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 blocke.printStackTrace();}}}}

需要注意的是，上面代码需要把tools.jar放到classpath里面。

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 cn.myroute.mbean;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

@Testpublic void testJmxRmiRegist() throws Exception {int rmiPort = 2222;String jmxServerName = "cn.myroute.mbean.mm";// jdkfolder/bin/rmiregistry.exe 9999Registry 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MBeanObjectName name = new ObjectName(jmxServerName + ":type=Echo");// HtmlAdaptorServer adapter = new HtmlAdaptorServer();// 创建MBeanEcho mbean = new Echo();// 在MBeanServer里注册MBean, 标识为ObjectName(com.tenpay.jmx:type=Echo)mbs.registerMBean(mbean, 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

@Testpublic void testJmxHtmlAdapter() throws Exception {String jmxServerName = "cn.myroute.mbean.mm";// jdkfolder/bin/rmiregistry.exe 9999MBeanServer mbs = MBeanServerFactory.createMBeanServer(jmxServerName);System.out.println(mbs);// mbs = MBeanServerFactory.createMBeanServer();// 新建MBean ObjectName, 在MBeanServer里标识注册的MBeanObjectName name = new ObjectName(jmxServerName + ":type=Echo");// HtmlAdaptorServer adapter = new HtmlAdaptorServer();// 创建MBeanEcho mbean = new Echo();// 在MBeanServer里注册MBean, 标识为ObjectName(com.tenpay.jmx:type=Echo)mbs.registerMBean(mbean, 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，需要下载jjmx-1_2_1-ri.zip，把里面的jmxtools.jar加的classpath里面，下载地址：http://java.sun.com/products/JavaManagement/download.html。

然后用浏览器访问即可

3、客户端连接

@Testpublic void test1() {try {JMXServiceURL url = new JMXServiceURL("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:2222/cn.myroute.mbean.mm");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 blocke.printStackTrace();}}

4、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());