詳解JMX

一、JMX的定義

JMX(Java Management Extensions)是一個爲應用程序植入管理功能的框架。JMX是一套標準的代理和服務，實際上，用戶可以在任何Java應用程序中使用這些代理和服務實現管理。這是官方文檔上的定義，我看過很多次也無法很好的理解。我個人的理解是JMX讓程序有被管理的功能，例如你開發一個WEB網站，它是在24小時不間斷運行，那麼你肯定會對網站進行監控，如每天的UV、PV是多少；又或者在業務高峯的期間，你想對接口進行限流，就必須去修改接口併發的配置值。

應用場景：中間件軟件WebLogic的管理頁面就是基於JMX開發的，而JBoss則整個系統都基於JMX構架。

對於一些參數的修改，網上有一段描述還是比較形象的：

1、程序初哥一般是寫死在程序中，到要改變的時候就去修改代碼，然後重新編譯發佈。

2、程序熟手則配置在文件中（JAVA一般都是properties文件），到要改變的時候只要修改配置文件，但還是必須重啓系統，以便讀取配置文件裏最新的值。

3、程序好手則會寫一段代碼，把配置值緩存起來，系統在獲取的時候，先看看配置文件有沒有改動，如有改動則重新從配置裏讀取，否則從緩存裏讀取。

4、程序高手則懂得物爲我所用，用JMX把需要配置的屬性集中在一個類中，然後寫一個MBean，再進行相關配置。另外JMX還提供了一個工具頁，以方便我們對參數值進行修改。

二、JMX架構圖：

從圖中我們可以看到，JMX的結構一共分爲三層：

1、基礎層：主要是MBean，被管理的資源。

MBean分爲如下四種，我接下來主要介紹standard MBean

類型	描述
standard MBean	這種類型的MBean最簡單，它能管理的資源（包括屬性，方法，時間）必須定義在接口中，然後MBean必須實現這個接口。它的命名也必須遵循一定的規範，例如我們的MBean爲Hello，則接口必須爲HelloMBean。
dynamic MBean	必須實現javax.management.DynamicMBean接口，所有的屬性，方法都在運行時定義
open MBean	此MBean的規範還不完善，正在改進中
model MBean	與標準和動態MBean相比，你可以不用寫MBean類，只需使用javax.management.modelmbean.RequiredModelMBean即可。RequiredModelMBean實現了ModelMBean接口，而ModelMBean擴展了DynamicMBean接口，因此與DynamicMBean相似，Model MBean的管理資源也是在運行時定義的。與DynamicMBean不同的是，DynamicMBean管理的資源一般定義在DynamicMBean中（運行時才決定管理那些資源），而model MBean管理的資源並不在MBean中，而是在外部（通常是一個類），只有在運行時，才通過set方法將其加入到model MBean中。後面的例子會有詳細介紹

2、適配層：MBeanServer，主要是提供對資源的註冊和管理。

3、接入層：提供遠程訪問的入口。

接下來我這裏會用程序來介紹三種訪問JMX的方式：

三、JDK的小工具Jconsole訪問

1、首先定義一個MBean接口，接口的命名規範爲以具體的實現類爲前綴（這個規範很重要）

[](javascript:void(0)😉

package jmx;

public interface HelloMBean
{
     public String getName();
        
     public void setName(String name);
        
     public String getAge();

     public void setAge(String age);
        
     public void helloWorld();
        
     public void helloWorld(String str);
        
     public void getTelephone();
}

2、定義一個實現類，實現上面的接口：

package jmx;

/*
 * 該類名稱必須與實現的接口的前綴保持一致（即MBean前面的名稱
 */
public class Hello implements HelloMBean
{
    private String name;
        
    private String age;

    public void getTelephone()
    {
        System.out.println("get Telephone");
    }

    public void helloWorld()
    {
        System.out.println("hello world");
    }

    public void helloWorld(String str)
    {
        System.out.println("helloWorld:" + str);
    }

    public String getName()
    {
        System.out.println("get name 123");
        return name;
    }

    public void setName(String name)
    {
        System.out.println("set name 123");
        this.name = name;
    }

    public String getAge()
    {
        System.out.println("get age 123");
        return age;
    }

    public void setAge(String age)
    {
        System.out.println("set age 123");
        this.age = age;
    }      
}

3、定義agent層：

package jmx;

import java.lang.management.ManagementFactory;

import javax.management.JMException;
import javax.management.MBeanServer;
import javax.management.ObjectName;

public class HelloAgent
{
    public static void main(String[] args) throws JMException, Exception
    {
         MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
         ObjectName helloName = new ObjectName("jmxBean:name=hello");
         //create mbean and register mbean
         server.registerMBean(new Hello(), helloName);
         Thread.sleep(60*60*1000);
    }
}

1、其中第13行是通過工廠類獲取MBeanServer，用來做MBean的容器。

2、第14行中的ObjectName中的取名是有一定規範的，格式爲：“域名：name=MBean名稱”，其中域名和MBean的名稱可以任意取。這樣定義後，就可以唯一標識我們定義的這個MBean的實現類了。

3、第16行是將Hello這個類注入到MBeanServer中，注入需要創建一個ObjectName類

這樣，一個簡單的JMX的DEMO已經寫完了，現在我們通過JDK提供的Jconsole來進行操作。

1、首先在自己的本地路徑下：C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.6.0_43\bin找到jconsole.exe這個小工具，雙擊打開：

2、雙擊打開我們的本地進程：HelloAgent：

3.在這個界面上，我們可以給程序中HelloMBean的屬性賦值，也可以調用其中的方法：

4、控制檯打印如下：

四、通過JMX提供的工具頁訪問

這裏，我們複用上面的接口和實現類，只需要改動適配層，這裏需要到導入外部jar包jdmk

package jmx;

import java.lang.management.ManagementFactory;

import javax.management.JMException;
import javax.management.MBeanServer;
import javax.management.ObjectName;

import com.sun.jdmk.comm.HtmlAdaptorServer;

public class HelloAgent
{
    public static void main(String[] args) throws JMException, Exception
    {
         MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
         ObjectName helloName = new ObjectName("jmxBean:name=hello");
         //create mbean and register mbean
         server.registerMBean(new Hello(), helloName);
         
         ObjectName adapterName = new ObjectName("HelloAgent:name=htmladapter,port=8082");   
         HtmlAdaptorServer adapter = new HtmlAdaptorServer();   
         server.registerMBean(adapter, adapterName);  
         adapter.start();
    }
}

我們訪問地址：http://localhost:8082，點擊name=hello：

1、在這裏創建一個AdaptorServer，這個類將決定MBean的管理界面，這裏用最普通的Html型界面。AdaptorServer其實也是一個MBean。

2、我們可以看到這個工具頁，其實與我們上一個案例中的Jconsole中的管理界面類似，都可以操作資源中的屬性和方法。

五、通過客戶端程序進行遠程訪問

1、這裏需要對agent進行修改，增加ip和porta綁定部分的邏輯

package jmxTest;

import java.io.IOException;
import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;

import javax.management.JMException;
import javax.management.MBeanServer;
import javax.management.ObjectName;
import javax.management.remote.JMXConnectorServer;
import javax.management.remote.JMXConnectorServerFactory;
import javax.management.remote.JMXServiceURL;

public class HelloAgent
{
    public static void main(String[] args) throws JMException, NullPointerException
    {
        MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
        ObjectName helloName = new ObjectName("jmxBean:name=hello");
        //create mbean and register mbean
        server.registerMBean(new Hello(), helloName);
        try
        {
            //這個步驟很重要，註冊一個端口，綁定url後用於客戶端通過rmi方式連接JMXConnectorServer
            LocateRegistry.createRegistry(9999);
            //URL路徑的結尾可以隨意指定，但如果需要用Jconsole來進行連接，則必須使用jmxrmi
            JMXServiceURL url = new JMXServiceURL
                  ("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:9999/jmxrmi");
            JMXConnectorServer jcs = JMXConnectorServerFactory.newJMXConnectorServer(url, null, server);
            System.out.println("begin rmi start");
            jcs.start();
            System.out.println("rmi start");
        }
        catch (RemoteException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        catch (IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
          }}

寫到這裏，如果沒有client進行遠程連接，可以使用Jconsole進行遠程訪問：

2、客戶端Client程序，用於與agent進行遠程連接：

 1 package jmx;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 
 5 import javax.management.Attribute;
 6 import javax.management.MBeanServerConnection;
 7 import javax.management.MBeanServerInvocationHandler;
 8 import javax.management.ObjectName;
 9 import javax.management.remote.JMXConnector;
10 import javax.management.remote.JMXConnectorFactory;
11 import javax.management.remote.JMXServiceURL;
12 
13 
14 public class Client
15 {
16     public static void main(String[] args) throws IOException, Exception, NullPointerException
17     {
18         JMXServiceURL url = new JMXServiceURL
19             ("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:9999/jmxrmi");
20         JMXConnector jmxc = JMXConnectorFactory.connect(url,null);
21         
22         MBeanServerConnection mbsc = jmxc.getMBeanServerConnection();
23         //ObjectName的名稱與前面註冊時候的保持一致
24         ObjectName mbeanName = new ObjectName("jmxBean:name=hello");
25         
26         System.out.println("Domains ......");
27         String[] domains = mbsc.getDomains();
28         
29         for(int i=0;i<domains.length;i++)
30         {
31             System.out.println("doumain[" + i + "]=" + domains[i] );
32         }
33         
34         System.out.println("MBean count = " + mbsc.getMBeanCount());
35         //設置指定Mbean的特定屬性值
36         //這裏的setAttribute、getAttribute操作只能針對bean的屬性
37         //例如對getName或者setName進行操作，只能使用Name，需要去除方法的前綴
38         mbsc.setAttribute(mbeanName, new Attribute("Name","杭州"));
39         mbsc.setAttribute(mbeanName, new Attribute("Age","1990"));
40         String age = (String)mbsc.getAttribute(mbeanName, "Age");
41         String name = (String)mbsc.getAttribute(mbeanName, "Name");
42         System.out.println("age=" + age + ";name=" + name);
43         
44         HelloMBean proxy = MBeanServerInvocationHandler.
45             newProxyInstance(mbsc, mbeanName, HelloMBean.class, false);
46         proxy.helloWorld();
47         proxy.helloWorld("migu");
48         proxy.getTelephone();
49         //invoke調用bean的方法，只針對非設置屬性的方法
50         //例如invoke不能對getName方法進行調用
51         mbsc.invoke(mbeanName, "getTelephone", null, null);
52         mbsc.invoke(mbeanName, "helloWorld", 
53             new String[]{"I'll connect to JMX Server via client2"}, new String[]{"java.lang.String"});
54         mbsc.invoke(mbeanName, "helloWorld", null, null);
55     }
56 }

a、在35到41行，是對屬性進行賦值和取值，這裏我們不能直接調用方法，而是通過setAttribute、getAttrubute方法來進行操作，則屬性的首字母要大寫。

b、對資源裏面的方法進行操作有兩種方式：一是通過代理直接調用方法；二是通過JAVA的反射注入的方式進行方法的調用。

下面我們來看看執行結果，先執行agent，再執行客戶端：

c、client的控制檯打印結果：

d、agent控制檯打印結果：

六、Notification

MBean之間的通信是必不可少的，Notification就起到了在MBean之間溝通橋樑的作用。JMX 的通知由四部分組成：

1、Notification這個相當於一個信息包，封裝了需要傳遞的信息

2、Notification broadcaster這個相當於一個廣播器，把消息廣播出。

3、Notification listener 這是一個監聽器，用於監聽廣播出來的通知信息。

4、Notification filiter 這個一個過濾器，過濾掉不需要的通知。這個一般很少使用。

這裏我們使用日常打招呼的場景：jack與我偶遇，jack說：hi；我禮貌的回答：hello，jack。

這裏我們先分別創建兩個資源：

package jmx;

/*
 * 該類名稱必須與實現的接口的前綴保持一致（即MBean前面的名稱
 */
public class Hello implements HelloMBean
{
    private String name;

    public String getName()
    {
        return name;
    }

    public void setName(String name)
    {
        this.name = name;
    }

    public void printHello()
    {
        System.out.println("Hello World, " + name);
    }

    public void printHello(String whoName)
    {
        System.out.println("Hello , " + whoName);
    }
}

package jmx;

/*
 * 接口名必須以MBean結尾
 */
public interface HelloMBean
{
    public String getName();   
    
    public void setName(String name);   
  
    public void printHello();   
  
    public void printHello(String whoName);
}

package jmx;

import javax.management.Notification;
import javax.management.NotificationBroadcasterSupport;

public class Jack extends NotificationBroadcasterSupport implements JackMBean
{
    private int seq = 0;
    public void hi()
    {
         //創建一個信息包
        Notification notify = 
            //通知名稱；誰發起的通知；序列號；發起通知時間；發送的消息
            new Notification("jack.hi",this,++seq,System.currentTimeMillis(),"jack");
        sendNotification(notify);
    }

}

package jmx;

public interface JackMBean
{
    public void hi();
}

這裏的類Jack不僅實現了MBean接口，還繼承了NotificationBroadcasterSupport。jack在這裏創建併發送了一個消息包。

package jmx;

import javax.management.Notification;
import javax.management.NotificationListener;

public class HelloListener implements NotificationListener
{

    public void handleNotification(Notification notification, Object handback)
    {
        if(handback instanceof Hello)
        {
            Hello hello = (Hello)handback;
            hello.printHello(notification.getMessage());
        }
    }
    
}

package jmx;

import java.lang.management.ManagementFactory;

import javax.management.JMException;
import javax.management.MBeanServer;
import javax.management.ObjectName;

public class HelloAgent
{
    public static void main(String[] args) throws JMException, Exception
    {
        MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
        ObjectName helloName = new ObjectName("yunge:name=Hello");    
        Hello hello=new Hello();          
        server.registerMBean(hello, helloName);  
        Jack jack = new Jack();
        server.registerMBean(jack, new ObjectName("jack:name=Jack"));
        jack.addNotificationListener(new HelloListener(), null, hello);
        Thread.sleep(500000);
    }
}

我們用Jconsole來進行訪問：

這裏我們可以看到有兩個MBean，一個是yunge，一個是jack。我們執行jack的hi方法後，去看下控制檯上的打印信息；

七、linux下利用JMX監控Tomcat

利用JMX監控Tomcat，就是相當於部署在tomcat上的應用作爲服務端，也就是被管理資源的對象。然後通過程序或者jconsole遠程連接到該應用上來。遠程連接需要服務器端提供ip和port。如果需要加密訪問的話，還需要配置用戶名、密碼等參數。

主要是在tomcat下的文件catalina.sh中進行一些環境變量的配置配置：

-Dcom.sun.management.jmxremote=true 相關 JMX 代理偵聽開關

-Djava.rmi.server.hostname 服務器端的IP
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=29094 相關 JMX 代理偵聽請求的端口

-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false 指定是否使用 SSL 通訊

-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 指定是否需要密碼驗證

這樣就可以通過客戶端或者jconsole對tomcat進行監控。

參考代碼

一、JMX的定義

二、JMX架構圖：

三、JDK的小工具Jconsole訪問

四、通過JMX提供的工具頁訪問

五、通過客戶端程序進行遠程訪問

六、Notification

七、linux下利用JMX監控Tomcat

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