Java 中的监控与管理原理概述

JavaHelloworld监控管理原理概述：）微信搜索“程序猿Alan”。本文已收录在Github.com/niumoo/JavaNotes和ProgrammerAlanBlog，里面有很多知识点和系列文章。当前文章属于Java性能分析与优化系列，点击查看全部文章。本文是Java性能分析监控与优化系列文章的第一篇。本来打算介绍Java性能分析方法和流行的监控工具，但是写完之后才发现只介绍分析方法和监控工具太简单了。.如果只使用某个工具，而不知道其背后的实现原理，总会有一种陌生感。我觉得你也是一样的，所以加了这篇文章。JavaSE监控管理特性本文介绍Java标准版（JavaSE）平台提供的监控管理技术——JMX（JavaManagementExtensions）技术。JavaSE平台本身提供了监控管理服务的实用功能模块，按功能主要分为以下四类：Java监控管理APIJava虚拟机检测Java管理扩展技术（JMX）Java监控管理本文ontools将介绍这四个部分的相关知识，旨在了解JavaSE监控管理的相关功能，并对相关概念有一个了解。Java监控和管理APIJavaSE包括用于监控和管理的(java.lang.management)API。通过这些API，可以实现应用的自我监控。该API主要提供访问以下信息：类加载相关。JVM相关，比如运行时、系统环境变量、用户输入参数。线程相关的，比如线程状态、线程统计、线程堆栈等内存使用情况。GC情况。死锁检测。操作系统信息。下图是Java17中的java.management模块，JConsole通过访问这些管理API提供的数据，绘制出监控的接口版本。Java虚拟机监控如上所述，JavaSE具有内置的开箱即用的监控和管理功能。通过这些功能，可以实现程序的自我监控。Java默认实现了对Java虚拟机相关信息的监控。在Java监控和管理API部分也列出了一些API可以监控的内容，那么如何使用呢？下面通过一个简单的例子来演示如何通过监控管理API获取系统信息、编译器信息、内存信息和垃圾收集器信息。包com.wdbyte；导入java.lang.management.CompilationMXBean；导入java.lang.management.GarbageCollectorMXBean；导入java.lang.management.ManagementFactory；导入java.lang.management.MemoryMXBean；导入java.lang.management.MemoryManagerMXBean；导入java.lang.management.MemoryUsage；导入java.lang.management.OperatingSystemMXBean；导入java.util.List；导入java.util.stream.Collectors；公共类JavaManagement{publicstaticvoidmain(String[]args){OperatingSystemMXBeanoperatingSystemMXBean=ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();StringosName=operatingSystemMXBean.getName();StringosVersion=operatingSystemMXBean.getVersion();intprocessors=operatingSystemMXBean.getAvailableProcessors();System.out.println(String.format("操作系统：%s，版本：%s，处理器：%d个",osName,osVersion,processors));CompilationMXBeancompilationMXBean=ManagementFactory.getCompilationMXBean();细绳compilationMXBeanName=compilationMXBean.getName();System.out.println("编译系统："+compilationMXBeanName);MemoryMXBeanmemoryMXBean=ManagementFactory.getMemoryMXBean();MemoryUsageheapMemoryUsage=memoryMaxBean.getHeapMemoryUsage();longmax=heapMemory(Usage)longused=heapMemoryUsage.getUsed();System.out.println(String.format("已用内存:%dMB/%dMB",used/1024/1024,max/1024/1024));ListgcMXBeans=ManagementFactory.getGarbageCollectorMXBeans();字符串gcNames=gcMXBeans.stream().map(MemoryManagerMXBean::getName).collect(Collectors.joining(","));System.out.println("垃圾收集器："+gcNames);}}运行时指定内存为100MB（-Xms100M-Xmx100M），得到如下结果操作系统：MacOSX，版本：11.6，处理器：12编译系统：HotSpot64-BitTieredCompilersMemoryUsed：2MB/100MBGarbageCollection：G1YoungGeneration,G1OldGeneration:::tip注意你可以看看仔细代码发现很多类都是以MXBean结尾的，这是什么意思呢？:::JavaManagementExtensions(JMX)在JavaVirtualMachineMonitoring的代码示例中，可以看到很多以MXBean结尾的类，这里就涉及到了JMX（JavaManagementExtensions）技术。JMX技术提供了一种简单、标准的方式来管理资源，如操作系统、虚拟机信息、内存状态、线程信息等，统称为托管资源。而JMX可以是动态的，所以可以使用JMX技术来监控和管理各种资源。您可以使用JMX技术来监控Java虚拟机的状态，也可以使用JMX技术构建您自己需要管理的资源。JMX技术真的像资源定义那么简单吗？不。JMX规定了Java中资源定义的方式、资源管理的方式、监控管理的架构、具体实现的设计模式、监控管理的相关API、网络的远程监控服务（RMI）。这一系列功能统称为JMX技术。是JavaSE平台的标准部分。上面多次提到了管理资源，那么如何定义一个资源呢？JMX技术提供了资源定义的架构和设计模式。在JMX中，定义了一个Java对象，称为MBean或MXBean来指示要管理的指定资源。资源定义的Java类名必须以MBean或MXBean结尾。下图是Java17中一个以MXBean结尾的资源定义类，通过命名可以看出每个类代表什么资源。本文主要介绍JavaSE中的监控和管理功能，让大家对Java中监控和管理背后的原理和概念有一个具体的了解，所以MBean和MXBean的具体设计和实现不是本文的重点，这里就不过多介绍了，将在下一篇独立的JMX技术文章中介绍。Java监控管理工具JMX技术中提到，JMX不仅提供监控管理API，还提供网络远程管理的服务。可以使用JMX相关的监控管理工具，通过网络远程连接正在运行的Java虚拟机，监控其运行状态，Java中集成的jconsole就是这样一个工具。启动一个可以在本地持续运行的Java程序作为监控对象。如果配置了Java环境变量，可以直接通过jconsole启动工具。$jconsole启动后，jconsole已经列出了本地运行的Java程序，你可以选择你要监控的程序进行监控。连接成功后，可以看到当前Java进程的资源使用情况。在MBean页面中，您可以看到已定义的各种资源的详细信息。Jconsole是一个功能强大的图形界面JMX管理工具。它不仅可以连接本地Java程序，还可以通过网络监控远程Java程序的运行状态。不过这不是本文的重点，不做详细介绍。参考：https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/jmx/https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/management/当前文章属于Java性能分析与优化系列文章，点击查看全部文章。文章持续更新中，微信搜索“程序猿Alan”或访问“程序猿阿郎博客”即可第一时间阅读。本文已收录于Github.com/niumoo/JavaNotes。知识点多，系列文章多。欢迎来到星空。