如何使用JMX来管理程序？

Posted 2020-11-25 zhangzisheng001

什么是JMX

JMX，全称Java Management Extensions，用于我们管理和监控java应用程序。JMX有以下用途：

1. 监控应用程序的运行状态和相关统计信息。
2. 修改应用程序的配置（无需重启）。
3. 状态变化或出错时通知处理。

举个例子，我们可以通过jconsole监控应用程序的堆内存使用量、线程数、类数，查看某些配置信息，甚至可以动态地修改配置。另外，有时还可以利用JMX来进行测试。

本文将介绍以下内容：

1. 什么是JMX；
2. JMX的基础架构；
3. 如何使用JMX。

JMX的基础架构

首先，看下这种图：

这里简单介绍下这三层结构：

层次	描述
Instrumentation	主要包括了一系列的接口定义和描述如何开发MBean的规范。在JMX中MBean代表一个被管理的资源实例，通过MBean中暴露的方法和属性，外界可以获取被管理的资源的状态和操纵MBean的行为。
Agent	用来管理相应的资源，并且为远端用户提供访问的接口。该层的核心是MBeanServer,所有的MBean都要向它注册，才能被管理。注册在MBeanServer上的MBean并不直接和远程应用程序进行通信，他们通过协议适配器（Adapter）和连接器（Connector）进行通信。
Distributed	定义了一系列用来访问Agent的接口和组件，包括Adapter和Connector的描述。注意，Adapter 和Connector的区别在于：Adapter是使用某种Internet协议来与Agent获得联系，Agent端会有一个对象 (Adapter)来处理有关协议的细节。比如SNMP Adapter和HTTP Adapter。而Connector则是使用类似RPC的方式来访问Agent，在Agent端和客户端都必须有这样一个对象来处理相应的请求与应答。比如RMI Connector。

怎么使用JMX

需求

1. 测试本地连接管理MBean。
2. 测试远程连接管理MBean，包括代码实现、启动参数、启动参数+配置文件等方式。
3. 如何开启账号密码认证。

工程环境

JDK：1.8.0_231

maven：3.6.1

IDE：eclipse 4.12

主要步骤

1. 定义MBean接口，并编写实现类；
2. 注册MBean到MBeanServe；
3. 启动程序；
4. 使用jconsole连接管理该程序。

创建项目

项目类型Maven Project，打包方式jar

引入依赖

入门案例暂时不需要引入外部依赖。

编写MBean接口

注意，接口名格式必须为：被管理的类的类名+MBean。

public interface UserMBean {

    String getName();

    void setName(String name);

    Integer getAge();

    void setAge(Integer age);

    String getAddress();

    void setAddress(String address);
    
    String sayHello();
    
}

编写实现类

这里简单实现下就行。当属性被设置时，会在控制台打印相关内容。

public class User implements UserMBean {

    private String name;

    private Integer age;

    private String address;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        System.err.println("set name to " + name);
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        System.err.println("set age to " + age);
        this.age = age;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        System.err.println("set address to " + address);
        this.address = address;
    }

    public String sayHello() {
        return "Hello!";
    }

}

本地连接

注册MBean

路径为test目录下的cn.zzs.jmx，类名JMXTest。只有将MBean注册到MBeanServer，MBean才能被管理。MBean的对象名格式为：域名：type=MBean类型,name=MBean名称。其中，域名和MBean名称可以随便取，对象名中除了type，我们还可以自定义其他条目，以方便管理。

注意，为了让这个程序持续工作，这里强制线程睡眠。

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 设置MBean对象名,格式为：“域名：type=MBean类型,name=MBean名称”
        String jmxName = "cn.zzs.jmx:type=user,name=user001";
        // 获得MBeanServer
        MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
        // 创建ObjectName
        ObjectName objectName = new ObjectName(jmxName);
        // 创建并注册MBean
        server.registerMBean(new User(), objectName);
        Thread.sleep(60 * 60 * 1000);
    }

测试

启动程序，打开jconsole（在JDK安装路径的bin目录下），出现如下界面，这时可以看到我们测试的程序：

选择JMXTest后，点击连接，这时如果弹窗“安全连接失败，是否以不安全的方式重试”，这是因为我们没有开启ssl加密，可以不去理会它。点击不安全的连接，即可进入以下页面：

通过这个窗口我们可以查看程序的堆内存使用量、线程、类等信息，我们再点击MBean选项卡，可以看到我们编写的MBean，我们定义的对象名为cn.zzs.jmx:type=user,name=user001，其中cn.zzs.jmx作为第一级目录，type=user作为第二级目录，name=user001对应具体的对象，它具备属性和操作。其中，user的setter和getter方法被合并在了一起。

通过这个界面，我们可以查看和设置user的属性，或调用它的方法。例如，我先设置name的值，通过程序控制台可以看到该方法被调用了：

接着我再调用sayHello方法：

通过以上例子，可以看到，JMX还是非常有用的，除了查看类的属性外，我们还可以在不重启程序的情况下进行配置或执行某些方法。

以上例子中，我们只能在本地访问JMXTest，接下来介绍如何实现远程连接。本文介绍三种方式，可根据实际场景选择：

1. 代码实现；
2. 启动参数配置；
3. 启动参数+文件配置。

远程连接方式一(代码实现)

本例子在本地连接的基础上修改。

开启远程连接

注意，这里的localhost最好改为你的IP，不然可能连接不上。

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 设置MBean对象名,格式为：“域名：type=MBean类型,name=MBean名称”
        String jmxName = "cn.zzs.jmx:type=user,name=user001";
        // 获得MBeanServer
        MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
        // 创建ObjectName
        ObjectName objectName = new ObjectName(jmxName);
        // 创建并注册MBean
        server.registerMBean(new User(), objectName);
        // 注册一个端口
        LocateRegistry.createRegistry(9999);
        // URL路径的结尾可以随意指定，但如果需要用Jconsole来进行连接，则必须使用jmxrmi
        JMXServiceURL url = new JMXServiceURL("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:9999/jmxrmi");
        JMXConnectorServer jcs = JMXConnectorServerFactory.newJMXConnectorServer(url, null, server);
        jcs.start();
    }

测试

打开jconsole，使用远程连接方式，输入我们设置好的ip和端口，点击连接即可：

远程连接方式二(启动参数)

本例子在本地连接的基础上修改。在程序启动时加入以下启动参数，也可以实现远程连接：

-Djava.rmi.server.hostname=<your-ip> // 你的ip
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 // 开放端口号
-Dcom.sun.management.jmxremote.local.only=false // 是否只能本地连接
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false // 是否使用ssl加密
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false // 是否需要账号密码认证

可以看到，我们关闭了ssl加密和账号密码认证。

远程连接方式三(启动参数+配置文件)

本例子在本地连接的基础上修改。

启动参数

在程序启动时加入以下启动参数，并结合配置文件，也可以实现远程连接：

-Dcom.sun.management.config.file=D:/growUp/git_repository/jdk-extend/02-jmx-demo/src/main/resources/config/management.properties // 配置文件路径
-Djava.rmi.server.hostname=<your-ip>

配置文件

在配置文件中配置以下参数：

# 开放端口号
com.sun.management.jmxremote.port=9999
# 是否只能本地连接
com.sun.management.jmxremote.local.only=false
# 是否使用ssl加密
com.sun.management.jmxremote.ssl=false
# 是否需要账号密码认证
com.sun.management.jmxremote.authenticate=false

关于management.propertie的详细配置，可以在$JRE/lib/management/目录下找到。其实，当我们在启动参数中存在以下参数时，默认会去读取$JRE/lib/management/management.properties的配置文件。

#    -Dcom.sun.management.jmxremote.port=<port-number>
# or -Dcom.sun.management.snmp.port=<port-number>

设置账户密码

实际使用中，我们更希望采用安全加密的方式来监控程序，这个时候我们可以设置ssl加密或账号密码认证。ssl加密的本文暂时不扩展，这里只介绍如何设置账号密码认证。

启动参数

和上个例子一样，需要设置如下启动参数：

-Dcom.sun.management.config.file=D:/growUp/git_repository/jdk-extend/02-jmx-demo/src/main/resources/config/management.properties
-Djava.rmi.server.hostname=<your-ip>

配置文件

配置文件中加入以下内容：

# 开放端口号
com.sun.management.jmxremote.port=9999
# 是否只能本地连接
com.sun.management.jmxremote.local.only=false
# 是否使用ssl加密
com.sun.management.jmxremote.ssl=false
# 是否需要账号密码认证
com.sun.management.jmxremote.authenticate=true
# 密码文件路径
com.sun.management.jmxremote.password.file=D:/growUp/git_repository/jdk-extend/02-jmx-demo/src/main/resources/config/jmxremote.password
# 权限文件路径
com.sun.management.jmxremote.access.file=D:/growUp/git_repository/jdk-extend/02-jmx-demo/src/main/resources/config/jmxremote.access

在此之前，我们需要配置好密码文件和权限文件：

密码文件

ZhangZiSheng001 root

权限文件

ZhangZiSheng001 readwrite

测试

打开jconsole，选择远程连接，并输入账号密码，点击连接即可：

参考资料

本文为原创文章，转载请附上原文出处链接：https://github.com/ZhangZiSheng001/02-jmx-demo