JMX 提供的虚拟机检测 API

检测虚拟机当前的状态总是 Java 开放人员所关心的，也正是因为如此，出现了大量的 profiler 工具来检测当前的虚拟机状态。从 Java SE 5 之后，在 JDK 中，我们有了一些 Java 的虚拟机检测 API，即 java.lang.management包。 Management 包里面包括了许多 MXBean 的接口类和 LockInfo、MemoryUsage、MonitorInfo 和 ThreadInfo 等类。从名字可以看出，该包提供了虚拟机内存分配、垃圾收集（GC）情况、操作系统层、线程调度和共享锁，甚至编译情况的检测机制。这样一来，Java 的开发人员就可以很简单地为自己做一些轻量级的系统检测，来确定当前程序的各种状态，以便随时调整。

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。包括：

• 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。

java.lang.management 和虚拟机的关系

我 们知道，management 和底层虚拟机的关系是非常紧密的。其实，有一些的是直接依靠虚拟机提供的公开 API 实现的，比如 JVMTI；而另外一些则不然，很大一块都是由虚拟机底层提供某些不公开的 API / Native Code 提供的。这样的设计方式，保证了 management 包可以提供足够的信息，并且使这些信息的提供又有足够的效率；也使 management 包和底层的联系非常紧密。

 

代码示例：

import java.lang.management.MemoryUsage;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import org.apache.commons.lang.builder.ToStringBuilder;

/**
 * @author lisen
 * @date 2013-11-22 上午09:23:30
 */
public class SystemInfoBean {
    // 加载类的数量
    private int loadClazzCount;
    // 已经加载类的数量
    private long hasloadClazzCount;
    // 尚未加载类的数量
    private long hasUnloadClazzCount;
    // 堆内存信息
    private MemoryUsage heapMemoryUsage;
    // 非堆内存信息
    private MemoryUsage nonHeapMemoryUsage;
    // 操作系统的名称
    private String operateName;
    // 操作系统的进程数
    private int processListCount;
    // 操作系统的架构
    private String archName;
    // 操作系统的版本号码
    private String versionName;
    // 虚拟机的名称
    private String vmName;
    // 虚拟机的版本
    private String vmVersion;
    // 系统的供应商的名称
    private String vmVendor;
    // JVM启动时间
    private Date startTime;
    // 输入参数
    private List<String> arguments;
    // 系统参数
    private Map<String, String> systemProperties;

    //setter and getter...
}

 

 

 

import java.lang.management.ClassLoadingMXBean;
import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.lang.management.MemoryMXBean;
import java.lang.management.OperatingSystemMXBean;
import java.lang.management.RuntimeMXBean;
import java.util.Date;

/**
 * @author lisen
 * @date 2013-11-22 上午09:27:03
 */
public class SystemInfoUtils {

    private SystemInfoBean infoBean = null;

    private static class SingletonClassInstance {
        private static final SystemInfoUtils instance = new SystemInfoUtils();
    }

    public static SystemInfoUtils getInstance() {
        return SingletonClassInstance.instance;
    }

    private SystemInfoUtils() {
        infoBean = new SystemInfoBean();

        // 操作系统信息
        OperatingSystemMXBean operateSystemMBean = ManagementFactory
                .getOperatingSystemMXBean();
        String operateName = operateSystemMBean.getName();
        infoBean.setOperateName(operateName);
        int processListCount = operateSystemMBean.getAvailableProcessors();
        infoBean.setProcessListCount(processListCount);
        String archName = operateSystemMBean.getArch();// System.getProperty("os.arch");
        infoBean.setArchName(archName);
        String versionName = operateSystemMBean.getVersion();// System.getProperty("os.version");
        infoBean.setVersionName(versionName);

        // 运行时信息
        RuntimeMXBean runtimeMXBean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();
        String vmName = runtimeMXBean.getVmName();
        infoBean.setVmName(vmName);
        String vmVersion = runtimeMXBean.getVmVersion();
        // infoBean.setVmVersion(vmVersion);
        infoBean.setVmVersion(System.getProperty("java.version") + " ("
                + vmVersion + ")");
        String vmVendor = runtimeMXBean.getVmVendor();
        infoBean.setVmVendor(vmVendor);
        long startTime = runtimeMXBean.getStartTime();
        infoBean.setStartTime(new Date(startTime));

        infoBean.setArguments(runtimeMXBean.getInputArguments());
        infoBean.setSystemProperties(runtimeMXBean.getSystemProperties());
    }

    public SystemInfoBean getSystemInfo() {
        // 类信息
        ClassLoadingMXBean classLoadMXBean = ManagementFactory
                .getClassLoadingMXBean();
        int loadClazzCount = classLoadMXBean.getLoadedClassCount();
        infoBean.setLoadClazzCount(loadClazzCount);
        long hasloadClazzCount = classLoadMXBean.getTotalLoadedClassCount();
        infoBean.setHasloadClazzCount(hasloadClazzCount);
        long hasUnloadClazzCount = classLoadMXBean.getUnloadedClassCount();
        infoBean.setHasUnloadClazzCount(hasUnloadClazzCount);

        // 内存
        MemoryMXBean memoryUsage = ManagementFactory.getMemoryMXBean();
        infoBean.setHeapMemoryUsage(memoryUsage.getHeapMemoryUsage());
        infoBean.setNonHeapMemoryUsage(memoryUsage.getNonHeapMemoryUsage());
        return infoBean;
    }
}