JMX整理
What and Why JMX
JMX的全称为Java Management Extensions. 顾名思义,是管理Java的一种扩展。这种机制可以方便的管理正在运行中的Java程序。常用于管理线程,内存,日志Level,服务重启,系统环境等。
试想,一个正在运行中的程序,我们如果想改变程序中的一些属性,可以通过什么方法呢?可能有这么几个方法:
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对于服务器式的程序,可以制作管理页面,通过HTTP post与servlet来更改服务器端程序的属性。
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对于服务器式的程序,还可以通过SOAP方式。但这需要程序开启了SOAP端的服务。
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可以使用RMI远程调用。但这需要设计开启RMI服务。
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如果是SWT或Swing的程序,则可以通过设计UI管理界面,使用户可以和程序内部交互。
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还有一种方式,是将可改变的属性放入配置文件XML,properties或数据库,程序轮询配置文件,以求获取最新的配置。
上面几个方法都是常见,但却无法通用的。所谓通用,是指解决方案符合一个标准,使得任何符合此标准的工具都能解析针对此标准的方案实现。这样A公司设计的方案,B公司可以根据标准来解析。JMX就是Java管理标准。
JMX的构成
JMX由三部分组成:
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程序端的Instrumentation, 我把它翻译成可操作的仪器。这部分就是指的MBean. MBean类似于JavaBean。最常用的MBean则是Standard MBean和MXBean.
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程序端的JMX agent. 这部分指的是MBean Server. MBean Server则是启动与JVM内的基于各种协议的适配器。用于接收客户端的调遣,然后调用相应的MBeans.
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客户端的Remote Management. 这部分则是面向用户的程序。此程序则是MBeans在用户前投影,用户操作这些投影,可以反映到程序端的MBean中去。这内部的原理则是client通过某种协议调用agent操控MBeans.
JMX agent与Remote Management之间是通过协议链接的,这协议可能包含:
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HTTP
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SNMP
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RMI
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IIOP
JMX agent中有针对上面协议的各种适配器。可以解析通过相应协议传输过来的数据。Remote Management client则可以用现成的工具,如JConsole, 也可以自己书写java code。
接下来,我们看是一步一步,通过代码示例来熟悉JMX各种特性。
受监管的程序
JMX是用于管理java程序的,为了试验,我们首先需要写一个小程序Echo。然后加入JMX对此程序进行监管。这个程序就是每隔10秒钟,输出一个预先定义好的Message。
首先定义Message类。
public class Message { private String title, body, by; public Message() { title="none"; body="none"; by="none"; } public String getTitle() { return title; } public void setTitle(String title) { this.title = title; } public String getBody() { return body; } public void setBody(String body) { this.body = body; } public String getBy() { return by; } public void setBy(String by) { this.by = by; } public void echo() { System.out.println("<"+title+">"); System.out.println(body); System.out.println("by " + by); } }
定义Echo类
public class Echo { public static Message msg = new Message(); public static boolean running=true; public static boolean pause=false; public static void main(String[] args) { // 开启JMX Agent。如果不需要JMX,只是单独运行程序,请屏蔽掉下面这行代码。 new MessageEngineAgent().start(); while(running) { try { Thread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (!pause) msg.echo(); } } }
执行Echo,得到每过10秒钟,则会输出一个消息:
<none>
none
by none
MBean
接下来,开始设计管理程序的MBean. 在设计MBean之前,必须要先了解MBean都包括哪几种。MBean包含:
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Standard MBean
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Dynamic MBean
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Open MBean
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Model MBean
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MXBean
最常用最简单的两个就是Standard MBean与MXBean. 首先搞清楚,MBean和MXBean的区别是什么。
Standard MBean与MXBean的区别
这里有一些细节,列出了两只的区别http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/javax/management/MXBean.html 。它们最根本的区别是,MXBean在Agent与Client之间会将自定义的Java类型转化为Java Open Type. 这样的好处是Client无需获取MXBean的接口程序,便可访问和操作MXBean的投影。如果使用MBean, client则必须先将MBean的接口程序放到classpath中,否则无法解析MBean中自定义类型。
基于上述原因,我将使用MXBean做为例子。实际上,JVM自带的几乎全是MXBean。
实现
定义MXBean的接口,注意命名规则,必须以MXBean结尾。
public interface MessageEngineMXBean { //结束程序。 public void stop(); //查看程序是否暂停。 public boolean isPaused(); //暂停程序或者继续程序。 public void pause(boolean pause); public Message getMessage(); //修改message public void changeMessage(Message m); }
实现部分。
public class MessageEngine implements MessageEngineMXBean { private final Message message = Echo.msg; @Override public void stop() { Echo.running = false; } @Override public boolean isPaused() { return Echo.pause; } @Override public void pause(boolean pause) { Echo.pause = pause; } @Override public Message getMessage() { return this.message; } @Override public void changeMessage(Message m) { this.message.setBody(m.getBody()); this.message.setTitle(m.getTitle()); this.message.setBy(m.getBy()); } }
Notification
在JMX中,还有一个重要的概念是Notification。构成Notification的几个接口是:
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NotificationEmitter, 只要实现此接口,就可以发出Notification和订阅Notification. 类NotificationBroadcasterSupport则实现了NotificationEmitter.
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NotificationListener, 实现此接口的可以订阅JMX的Notification。
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Notification, 消息本身。
修改MessageEngine, 使它在pause的时候发送通知给订阅者。我把修改的部分贴上。
public class MessageEngine extends NotificationBroadcasterSupport implements MessageEngineMXBean { private long sequenceNumber = 1; ... ... ... ... public MessageEngine() { addNotificationListener(new NotificationListener() { @Override public void handleNotification(Notification notification, Object handback) { System.out.println("*** Handling new notification ***"); System.out.println("Message: " + notification.getMessage()); System.out.println("Seq: " + notification.getSequenceNumber()); System.out.println("*********************************"); } }, null, null); } ... ... ... ... @Override public void pause(boolean pause) { Notification n = new AttributeChangeNotification(this, sequenceNumber++, System.currentTimeMillis(), "Pause changed", "Paused", "boolean", Echo.pause, pause); Echo.pause = pause; this.sendNotification(n); } ... ... ... ... // 规定可以发送的Notification Type,不在Type list中的Notification不会被发送。 @Override public MBeanNotificationInfo[] getNotificationInfo() { String[] types = new String[]{ AttributeChangeNotification.ATTRIBUTE_CHANGE }; String name = AttributeChangeNotification.class.getName(); String description = "An attribute of this MBean has changed"; MBeanNotificationInfo info = new MBeanNotificationInfo(types, name, description); return new MBeanNotificationInfo[]{info}; } }
Client端如何使用Notification,可以查看后面的Client一节。
JMX Agent
如果说Agent只是被Local使用,比如本地的JConsole,只需要开启MBeanServer,并注册MBean即可。不需要配置协议适配器。但如果需要远程管理,比如远程的JConsole或者自定义的管理器,则还需要配置两者相互打交道的协议适配器。
public class MessageEngineAgent { public void start() { MBeanServer mbs = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer(); try { ObjectName mxbeanName = new ObjectName("com.example:type=MessageEngine"); MessageEngineMXBean mxbean = new MessageEngine(); mbs.registerMBean(mxbean, mxbeanName); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
因为java默认自带的了JMX RMI的连接器。所以,只需要在启动java程序的时候带上运行参数,就可以开启Agent的RMI协议的连接器。
java -Dcom.sun.management.jmxremote.port = 9999 \ -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate = false \ -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl = false \ jmx.Echo
认证与授权
JMX的认证与授权是非常必要的,我们不可能允许任何client都能连接我们的Server。JMX的认证和授权可以复杂的使用LDAP, SSL。也可以使用最简单的文件存储用户信息方式。本文作为启蒙,只给出最简单的认证方式。
在java启动的时候,添加运行参数:
java -Dcom.sun.management.jmxremote.port = 9999 \ -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate = true \ -Dcom.sun.management.jmxremote.password.file = pathTo/my.password \ -Dcom.sun.management.jmxremote.access.file = pathTo/my.access \ -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl = false \ jmx.Echo
my.password里面定义了用户名和密码:
user1 password1 user2 password2
my.access里面定义了用户授权信息:
user1 readOnly user2 readWrite \ create jmx.*,javax.management.timer.* \ unregister
更详细的内容可以从这里找到: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/management/agent.html 。
现在可以启动程序了。启动以后,我们使用下面的Client来连接我们写的JMX Agent.
JMX Client
JConsole
JDK提供了一个工具在jdk/bin目录下面,这就是JConsole。使用JConsole可以远程或本地连接JMX agent。如下图所以:
无论是远程还是本地,连接进去所看到的都一样。进去MBeans面板以后,找到MessageEngine。MessageEngine下面有Attributes, Operations和Notification。可以浏览MessageEngine中的Attributes并更改那些可写的属性。也可以执行Operations下面的stop, pause方法。此外,必须订阅Notifications才能收到消息。
JConsole有缺点,它只能对MXBean中的主要基本类型做修改,但不能修改复杂类型。
Custom Client
我们也可以用java写client调用Agent。
public class Client implements NotificationListener { public static void main(String[] args) { try { new Client().start(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public void start() throws Exception { // 如果agent不做配置的话,默认jndi path为jmxrmi JMXServiceURL url = new JMXServiceURL("service:jmx:rmi://localhost/jndi/rmi://localhost:9999/jmxrmi"); JMXConnector jmxc = JMXConnectorFactory.connect(url, null); MBeanServerConnection server = jmxc.getMBeanServerConnection(); ObjectName mbeanName = new ObjectName("com.example:type=MessageEngine"); // 订阅Notification server.addNotificationListener(mbeanName, this, null, null); // 访问paused属性。 boolean paused = (Boolean)server.getAttribute(mbeanName, "Paused"); System.out.println(paused); if (!paused) { server.invoke(mbeanName, "pause", new Object[]{true}, new String[]{"boolean"}); } // 构建一个jmx.Message类型实例。 CompositeType msgType = new CompositeType("jmx.Message", "Message Class Name", new String[]{"title","body", "by"}, new String[]{"title","body", "by"}, new OpenType[]{SimpleType.STRING,SimpleType.STRING,SimpleType.STRING}); CompositeData msgData = new CompositeDataSupport(msgType, new String[]{"title","body","by"}, new Object[]{"Hello", "This is a new message.", "xpbug"}); // 调用changeMessage方法 server.invoke(mbeanName, "changeMessage", new Object[]{msgData}, new String[]{CompositeData.class.getName()}); server.invoke(mbeanName, "pause", new Object[]{false}, new String[]{"boolean"}); // 访问修改后的Message属性。 msgData = (CompositeData)server.getAttribute(mbeanName, "Message"); System.out.println("The message changes to:"); System.out.println(msgData.get("title")); System.out.println(msgData.get("body")); System.out.println(msgData.get("by")); Thread.sleep(1000*10); } @Override public void handleNotification(Notification notification, Object handback) { System.out.println("*** Handling new notification ***"); System.out.println("Message: " + notification.getMessage()); System.out.println("Seq: " + notification.getSequenceNumber()); System.out.println("*********************************"); } }
运行一下client,看看都发生了什么。
源码下载
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来自:http://my.oschina.net/xpbug/blog/221547