Java进程监控

时间：2024-01-14 21:27:26

 最近项目需要对Java进程，堆栈信息，内存，cpu等资源的消耗进行监控，借鉴了git已有的*JPOM java项目管理系统和在线demo网站及对其源码的分析，提炼出了以下几种监控方式。

1.引言

 有两种途径可以监控Java进程及对应JVM信息:

 一.使用JDK自带rt.jar中 java.lang.management包下的类来管理。java.lang.management包提供了全面的监控和管理工具，包括JVM的监管API、监管API日志、jconsole和其他监控工具、Java管理扩展平台（JMX）等等。

类名 描述
ClassLoadingMXBean 用于 Java 虚拟机的类加载系统的管理接口。
CompilationMXBean 用于 Java 虚拟机的编译系统的管理接口。
GarbageCollectorMXBean 用于 Java 虚拟机的垃圾回收的管理接口。
MemoryManagerMXBean 内存管理器的管理接口。
MemoryMXBean Java 虚拟机的内存系统的管理接口。
MemoryPoolMXBean 内存池的管理接口。
OperatingSystemMXBean 用于操作系统的管理接口，Java 虚拟机在此操作系统上运行。
RuntimeMXBean Java 虚拟机的运行时系统的管理接口。
ThreadMXBean Java 虚拟机线程系统的管理接口。

 二 . 使用系统和JVM提供的命令来获取。

 如导出堆栈信息： jmap -heap 2576 > JVMHeap.log

 进程线程信息：jstack 2576 >> JVMjstack.log

 内存使用情况：

        window: tasklist /V /FI "pid eq 5027"

	linux : top -b -n 1 -p 5027

2. 程序启停, 为进程自定义项目名称

  Linux: 启动命令

String command = String.format("nohup java %s %s -Dapplication=%s -Dbasedir=%s %s %s >> %s 2>&1 &",

        projectInfoModel.getJvm(),

        ProjectInfoModel.getClassPathLib(projectInfoModel),

        projectInfoModel.getId(),

        projectInfoModel.getAbsoluteLib(),

        projectInfoModel.getMainClass(),

        projectInfoModel.getArgs(),

        projectInfoModel.getAbsoluteLog());

 Linux停止

kill  %s

 Window启动

String command = String.format("javaw %s %s -Dapplication=%s -Dbasedir=%s %s %s >> %s &",

        jvm, classPath, tag,

        projectInfoModel.getAbsoluteLib(), mainClass, args, projectInfoModel.getAbsoluteLog());

 Window停止

taskkill /F /PID %s

  tips: -D=value

在虚拟机的系统属性中设置属性名/值对，运行在此虚拟机之上的应用程序可用System.getProperty(“propertyName”)得到value的值。如果value中有空格，则需要用双引号将该值括起来，如-Dname=”space string”。该参数通常用于设置系统级全局变量值，如配置文件路径，应为该属性在程序中任何地方都可访问。

 启动命令中添加 -Dapplication=%s 参数来将Project Name加入进程的JVM信息中，后续访问可根据Project Name确定唯一的进程Pid。

Properties properties = virtualMachine.getAgentProperties();

String args = properties.getProperty("sun.jvm.args", "");

if (StrUtil.containsIgnoreCase(args, appTag)) {

    return virtualMachine;

}

args = properties.getProperty("sun.java.command", "");

if (StrUtil.containsIgnoreCase(args, appTag)) {

    return virtualMachine;

}

3. 操作系统判断

 使用System.getProperties() 来获取操作系统配置参数: 如System.getProperty("os.name")获取当前操作系统。

Key Description of Associated Value 中文描述
java.version Java Runtime Environment version Java 运行时环境版本
java.vendor Java Runtime Environment vendor Java 运行时环境供应商
java.vendor.url Java vendor URL Java 供应商的 URL
java.home Java installation directory Java 安装目录
java.vm.specification.version Java Virtual Machine specification version Java 虚拟机规范版本
java.vm.specification.vendor Java Virtual Machine specification vendor Java 虚拟机规范供应商
java.vm.specification.name Java Virtual Machine specification name Java 虚拟机规范名称
java.vm.version Java Virtual Machine implementation version Java 虚拟机实现版本
java.vm.vendor Java Virtual Machine implementation vendor Java 虚拟机实现供应商
java.vm.name Java Virtual Machine implementation name Java 虚拟机实现名称
java.specification.version Java Runtime Environment specification version Java 运行时环境规范版本
java.specification.vendor Java Runtime Environment specification vendor Java 运行时环境规范供应商
java.specification.name Java Runtime Environment specification name Java 运行时环境规范名称
java.class.version Java class format version number Java 类格式版本号
java.class.path Java class path Java 类路径
java.library.path List of paths to search when loading libraries 加载库时搜索的路径列表
java.io.tmpdir Default temp file path 默认的临时文件路径
java.compiler Name of JIT compiler to use 要使用的 JIT 编译器的名称
java.ext.dirs Path of extension directory or directories 一个或多个扩展目录的路径
os.name Operating system name 操作系统的名称
os.arch Operating system architecture 操作系统的架构
os.version Operating system version 操作系统的版本
file.separator File separator ("/" on UNIX) 文件分隔符（在 UNIX 系统中是“/”）
path.separator Path separator (":" on UNIX) 路径分隔符（在 UNIX 系统中是“:”）
line.separator Line separator ("\n" on UNIX) 行分隔符（在 UNIX 系统中是“/n”）
user.name User's account name 用户的账户名称
user.home User's home directory 用户的主目录
user.dir User's current working directory 用户的当前工作目录

 或者使用OperatingSystemMXBean系统类来获取

OperatingSystemMXBean op = ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();

System.out.println("Architecture: " + op.getArch());

System.out.println("Processors: " + op.getAvailableProcessors());

System.out.println("System name: " + op.getName());

System.out.println("System version: " + op.getVersion());

System.out.println("Last minute load: " + op.getSystemLoadAverage());

4. 获取进程信息

Window : tasklist /V | findstr java

Linux: top -b -n 1 | grep java

通过 VirtualMachine.list() 取得JVM进程描述信息对象

 List<VirtualMachineDescriptor> descriptorList = VirtualMachine.list();

5. 内存,CPU信息

 Window:

使用命令 tasklist /V /FI "pid eq 5027" 获得进程的内存使用信息，结合OperatingSystemMXBean获取操作系统的内存等的使用情况来分析；

 Linux:

	top -b -n 1 -p 5027

6. 堆内存信息

 使用 MemoryMXBean获取堆内存和非堆内存(方法区)

MemoryMXBean mem = ManagementFactory.getMemoryMXBean();

//堆内存

MemoryUsage memory = memoryMXBean.getHeapMemoryUsage();

//非堆内存

MemoryUsage nonHeapMemoryUsage = memoryMXBean.getNonHeapMemoryUsage();

7. 端口信息

window: netstat -nao -p tcp | findstr /V "CLOSE_WAIT" | findstr 2576

	linux : netstat -antup | grep  2576 |grep -v "CLOSE_WAIT" | head -20

8. 线程信息

ThreadMXBean thread = ManagementFactory.getThreadMXBean();

System.out.println("ThreadCount: " + thread.getThreadCount());

System.out.println("AllThreadIds: " + thread.getAllThreadIds());

System.out.println("CurrentThreadUserTime: " + thread.getCurrentThreadUserTime());

9. MXBean使用样例

9.1 根据pid获取jvm对象

VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(Integer.toString(pid));

9.2 根据jvm对象获取jmx服务

    public static JMXServiceURL getJMXServiceURL(VirtualMachine virtualMachine) throws IOException, AgentLoadException, AgentInitializationException {

        String address = virtualMachine.getAgentProperties().getProperty("com.sun.management.jmxremote.localConnectorAddress");

        if (address != null) {

            return new JMXServiceURL(address);

        }

        int pid = Convert.toInt(virtualMachine.id());

        address = ConnectorAddressLink.importFrom(pid);

        if (address != null) {

            return new JMXServiceURL(address);

        }

        String agent = getManagementAgent();

        virtualMachine.loadAgent(agent);

        address = virtualMachine.getAgentProperties().getProperty("com.sun.management.jmxremote.localConnectorAddress");

        if (address != null) {

            return new JMXServiceURL(address);

        }

        return null;

    }

9.3. 使用MXBean代理获取具体管理工具

	   /**

     * 访问指定程序的 MXBean

     */

    public static <T extends PlatformManagedObject> T visitMBean(int pid, Class<T> clazz) throws Exception {

        //第一种直接调用同一 Java 虚拟机内的 MXBean 中的方法。

//        RuntimeMXBean mxbean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();

//        String vendor1 = mxbean.getVmVendor();

//        System.out.println("vendor1:" + vendor1);

        //第二种使用 MXBean 代理

        VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(Integer.toString(pid));

        JMXServiceURL jmxServiceURL = JVMUtil.getJMXServiceURL(virtualMachine);

        if (jmxServiceURL == null) {

            return null;

        }

        JMXConnector jmxConnector = JMXConnectorFactory.connect(jmxServiceURL, null);

        MBeanServerConnection mBeanServerConnection = jmxConnector.getMBeanServerConnection();

//        return ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(mBeanServerConnection, ManagementFactory.THREAD_MXBEAN_NAME, ThreadMXBean.class);

//        ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(mBeanServerConnection, mxBeanName, clazz);

        return ManagementFactory.getPlatformMXBean(mBeanServerConnection, clazz);

    }

    /**

     * 访问指定程序的 MXBean

     */

    public static <T extends PlatformManagedObject> List<T> visitMBeans(int pid, Class<T> clazz) throws Exception {

        //第一种直接调用同一 Java 虚拟机内的 MXBean 中的方法。

//        RuntimeMXBean mxbean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();

//        String vendor1 = mxbean.getVmVendor();

//        System.out.println("vendor1:" + vendor1);

        //第二种使用 MXBean 代理

        VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(Integer.toString(pid));

        JMXServiceURL jmxServiceURL = JVMUtil.getJMXServiceURL(virtualMachine);

        if (jmxServiceURL == null) {

            return null;

        }

        JMXConnector jmxConnector = JMXConnectorFactory.connect(jmxServiceURL, null);

        MBeanServerConnection mBeanServerConnection = jmxConnector.getMBeanServerConnection();

        return ManagementFactory.getPlatformMXBeans(mBeanServerConnection, clazz);

    }

9.4 访问MXBean demo

        ThreadMXBean threadMXBean = (ThreadMXBean) visitMBean(pid, clazz);

        long[] threadIds = threadMXBean.getAllThreadIds();

        System.out.println("ThreadCount: " + threadMXBean.getThreadCount());

        System.out.println("AllThreadIds: " + threadMXBean.getAllThreadIds());

        System.out.println("CurrentThreadUserTime: " + threadMXBean.getCurrentThreadUserTime());

//        for (int i = 0; i < threadIds.length; i++) {

//            ThreadInfo info = threadMXBean.getThreadInfo(threadIds[i]);

//            System.out.println(info);

//        }

        List<GarbageCollectorMXBean> collectorMXBeanList2 = visitMBeans(pid, GarbageCollectorMXBean.class);

        System.out.println(collectorMXBeanList2);

        for(GarbageCollectorMXBean GarbageCollectorMXBean : collectorMXBeanList2){

            System.out.println("gc name:" + GarbageCollectorMXBean.getName());

            System.out.println("CollectionCount:" + GarbageCollectorMXBean.getCollectionCount());

            System.out.println("CollectionTime" + GarbageCollectorMXBean.getCollectionTime());

        }

9.6 demo

import javax.management.MBeanServerConnection;

import javax.management.remote.JMXConnector;

import javax.management.remote.JMXConnectorFactory;

import javax.management.remote.JMXServiceURL;

import java.lang.management.*;

import java.util.List;

/**

 * java.lang.management包 监控

 */

public class JVMManagementDemo {

    /**

     * {@link ManagementFactory}

     * 	ClassLoadingMXBean	用于 Java 虚拟机的类加载系统的管理接口。

     * 	CompilationMXBean	用于 Java 虚拟机的编译系统的管理接口。

     * 	GarbageCollectorMXBean	用于 Java 虚拟机的垃圾回收的管理接口。

     * 	MemoryManagerMXBean	内存管理器的管理接口。

     * 	MemoryMXBean	Java 虚拟机的内存系统的管理接口。

     * 	MemoryPoolMXBean	内存池的管理接口。

     * 	OperatingSystemMXBean	用于操作系统的管理接口，Java 虚拟机在此操作系统上运行。

     * 	RuntimeMXBean	Java 虚拟机的运行时系统的管理接口。

     * 	ThreadMXBean	Java 虚拟机线程系统的管理接口。

     *

     *  @cmd

     *  start : javaw -jar -Xms10M -Dapplication=simpleDemo simpleDemo-1.0-SNAPSHOT.jar

     *  stop : taskkill /F /PID 1201

     *

     * @param args

     */

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

        // 获取本机信息

        showJvmInfo();

        showMemoryInfo();

        showSystem();

        showClassLoading();

        showCompilation();

        showThread();

        showGarbageCollector();

        showMemoryManager();

        showMemoryPool();

        // 代理获取 远程 进程信息

       /* String tag = "simpleDemo";

        int pid = AbstractProjectCommander.getInstance().getPid(tag);*/

       int pid = 12345;

        Class clazz = ThreadMXBean.class;

        ThreadMXBean threadMXBean = (ThreadMXBean) visitMBean(pid, clazz);

        long[] threadIds = threadMXBean.getAllThreadIds();

        System.out.println("ThreadCount: " + threadMXBean.getThreadCount());

        System.out.println("AllThreadIds: " + threadMXBean.getAllThreadIds());

        System.out.println("CurrentThreadUserTime: " + threadMXBean.getCurrentThreadUserTime());

//        for (int i = 0; i < threadIds.length; i++) {

//            ThreadInfo info = threadMXBean.getThreadInfo(threadIds[i]);

//            System.out.println(info);

//        }

        List<GarbageCollectorMXBean> collectorMXBeanList2 = visitMBeans(pid, GarbageCollectorMXBean.class);

        System.out.println(collectorMXBeanList2);

        for(GarbageCollectorMXBean GarbageCollectorMXBean : collectorMXBeanList2){

            System.out.println("gc name:" + GarbageCollectorMXBean.getName());

            System.out.println("CollectionCount:" + GarbageCollectorMXBean.getCollectionCount());

            System.out.println("CollectionTime" + GarbageCollectorMXBean.getCollectionTime());

        }

    }

    /**

     * Java 虚拟机的运行时系统

     */

    public static void showJvmInfo() {

        RuntimeMXBean mxbean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();

        String vendor = mxbean.getVmVendor();

        System.out.println("jvm name:" + mxbean.getVmName());

        System.out.println("jvm version:" + mxbean.getVmVersion());

        System.out.println("jvm bootClassPath:" + mxbean.getBootClassPath());

        System.out.println("jvm start time:" + mxbean.getStartTime());

    }

    /**

     * Java 虚拟机的内存系统

     */

    public static void showMemoryInfo() {

        MemoryMXBean mem = ManagementFactory.getMemoryMXBean();

        MemoryUsage heap = mem.getHeapMemoryUsage();

        System.out.println("Heap committed:" + heap.getCommitted() + " init:" + heap.getInit() + " max:"

                + heap.getMax() + " used:" + heap.getUsed());

    }

    /**

     * Java 虚拟机在其上运行的操作系统

     */

    public static void showSystem() {

        OperatingSystemMXBean op = ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();

        System.out.println("Architecture: " + op.getArch());

        System.out.println("Processors: " + op.getAvailableProcessors());

        System.out.println("System name: " + op.getName());

        System.out.println("System version: " + op.getVersion());

        System.out.println("Last minute load: " + op.getSystemLoadAverage());

    }

    /**

     * Java 虚拟机的类加载系统

     */

    public static void showClassLoading(){

        ClassLoadingMXBean cl = ManagementFactory.getClassLoadingMXBean();

        System.out.println("TotalLoadedClassCount: " + cl.getTotalLoadedClassCount());

        System.out.println("LoadedClassCount" + cl.getLoadedClassCount());

        System.out.println("UnloadedClassCount:" + cl.getUnloadedClassCount());

    }

    /**

     * Java 虚拟机的编译系统

     */

    public static void showCompilation(){

        CompilationMXBean com = ManagementFactory.getCompilationMXBean();

        System.out.println("TotalCompilationTime:" + com.getTotalCompilationTime());

        System.out.println("name:" + com.getName());

    }

    /**

     * Java 虚拟机的线程系统

     */

    public static void showThread(){

        ThreadMXBean thread = ManagementFactory.getThreadMXBean();

        System.out.println("ThreadCount: " + thread.getThreadCount());

        System.out.println("AllThreadIds: " + thread.getAllThreadIds());

        System.out.println("CurrentThreadUserTime: " + thread.getCurrentThreadUserTime());

        //......还有其他很多信息

    }

    /**

     * Java 虚拟机中的垃圾回收器。

     */

    public static void showGarbageCollector(){

        List<GarbageCollectorMXBean> gc = ManagementFactory.getGarbageCollectorMXBeans();

        for(GarbageCollectorMXBean GarbageCollectorMXBean : gc){

            System.out.println("GC name:" + GarbageCollectorMXBean.getName());

            System.out.println("CollectionCount:" + GarbageCollectorMXBean.getCollectionCount());

            System.out.println("CollectionTime" + GarbageCollectorMXBean.getCollectionTime());

        }

    }

    /**

     * Java 虚拟机中的内存管理器

     */

    public static void showMemoryManager(){

        List<MemoryManagerMXBean> mm = ManagementFactory.getMemoryManagerMXBeans();

        for(MemoryManagerMXBean eachmm: mm){

            System.out.println("name:" + eachmm.getName());

            System.out.println("MemoryPoolNames:" + eachmm.getMemoryPoolNames().toString());

        }

    }

    /**

     * Java 虚拟机中的内存池

     */

    public static void showMemoryPool(){

        List<MemoryPoolMXBean> mps = ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans();

        for(MemoryPoolMXBean mp : mps){

            System.out.println("name:" + mp.getName());

            System.out.println("CollectionUsage:" + mp.getCollectionUsage());

            System.out.println("type:" + mp.getType());

        }

    }

    /**

     * 访问指定程序的 MXBean

     */

    public static <T extends PlatformManagedObject> T visitMBean(int pid, Class<T> clazz) throws Exception {

        //第一种直接调用同一 Java 虚拟机内的 MXBean 中的方法。

//        RuntimeMXBean mxbean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();

//        String vendor1 = mxbean.getVmVendor();

//        System.out.println("vendor1:" + vendor1);

        //第二种使用 MXBean 代理

        VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(Integer.toString(pid));

        JMXServiceURL jmxServiceURL = JVMUtil.getJMXServiceURL(virtualMachine);

        if (jmxServiceURL == null) {

            return null;

        }

        JMXConnector jmxConnector = JMXConnectorFactory.connect(jmxServiceURL, null);

        MBeanServerConnection mBeanServerConnection = jmxConnector.getMBeanServerConnection();

//        return ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(mBeanServerConnection, ManagementFactory.THREAD_MXBEAN_NAME, ThreadMXBean.class);

//        ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(mBeanServerConnection, mxBeanName, clazz);

        return ManagementFactory.getPlatformMXBean(mBeanServerConnection, clazz);

    }

    /**

     * 访问指定程序的 MXBean

     */

    public static <T extends PlatformManagedObject> List<T> visitMBeans(int pid, Class<T> clazz) throws Exception {

        //第一种直接调用同一 Java 虚拟机内的 MXBean 中的方法。

//        RuntimeMXBean mxbean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();

//        String vendor1 = mxbean.getVmVendor();

//        System.out.println("vendor1:" + vendor1);

        //第二种使用 MXBean 代理

        VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(Integer.toString(pid));

        JMXServiceURL jmxServiceURL = JVMUtil.getJMXServiceURL(virtualMachine);

        if (jmxServiceURL == null) {

            return null;

        }

        JMXConnector jmxConnector = JMXConnectorFactory.connect(jmxServiceURL, null);

        MBeanServerConnection mBeanServerConnection = jmxConnector.getMBeanServerConnection();

        return ManagementFactory.getPlatformMXBeans(mBeanServerConnection, clazz);

    }

}

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