A. 使用 JMX 监控和管理 java 程序
主题 JMX
本文讲解Java JMX技术的相关概念和实际应用。
本文章属于Java性能分析优化系列文章，点击话题可查看所有文章。
1. JMX是什么？
Java Management Extensions（JMX）是Java SE平台的标准功能，提供了一种简单且标准化的资源监控和管理方式。它定义了资源的结构和模式，主要用于监控和管理Java应用程序运行状态、设备和资源信息以及Java虚拟机运行情况。JMX的动态性使其能够在资源创建、安装、实现时进行动态监控和管理。JDK自带的jconsole就是基于JMX技术的监控工具。
在使用JMX技术时，通过定义一个MBean（或MXBean）的Java对象来表示要管理的资源，并将其注册到MBean Server，对外提供服务。MBean Server作为代理，负责对外提供服务和对内管理MBean资源，实现了资源管理和MBean Server的完全独立控制。
JMX不仅适用于本地管理，还通过JMX Remote API扩展了远程功能，使其能够通过网络远程监视和管理应用程序。
2. 为何使用JMX技术？
JMX技术为Java开发者提供了一种简单、灵活且标准化的资源监控方式，得益于其相对独立的架构设计，JMX能轻松集成到各种监控系统中。
JMX的具体优点包括：
3. JMX的技术架构
JMX架构由资源管理（MBean/MXBean）、资源代理（MBean Server）和远程管理（Remote API）组成。下图展示了三个模块之间的关系。
3.1. 资源管理MBean
资源管理是架构中的资源探测层（Probe Level），在JMX中，使用MBean或MXBean表示资源，访问和管理资源都通过MBean，MBean包含资源的属性和操作方法。
JMX已经为JVM提供了多维度资源检测，可以轻松启动JMX代理访问内置的JVM资源检测，从而实现远程监控和管理JVM。
以下是JMX对JVM资源检测类的示例代码。
运行后得到结果如下：
3.2. 资源代理MBean Server
MBean Server是MBean资源的代理，通过MBean Server可以实现MBean资源的远程管理。MBean资源和MBean Server通常在同一JVM中，但不是强制要求。
为了使MBean Server管理MBean资源，需要将资源注册到MBean Server。任何符合JMX规范的MBean资源都可以进行注册，MBean Server会暴露远程通信接口对外提供服务。
3.3. JMX远程管理
可以通过HTTP协议、SNMP协议、RMI远程调用协议等网络协议访问JMX API，JMX技术默认实现了RMI远程调用协议。
由于资源管理MBean的充分解耦，可以轻松将资源管理功能扩展到其他协议，如通过HTTP在网页端进行管理。
4. JMX的具体使用
在资源管理MBean部分已经展示了使用JMX获取JVM运行信息，那么如何自定义资源MBean呢？
下面通过一个例子，模拟一个内存资源MBean，最后实现远程管理。
4.1. 编写资源管理MBean
MBean的编写遵循JMX设计规范，MBean类似于特殊的Java Bean，需要接口和实现类。MBean资源接口以MBean或MXBean结尾，实现类以接口去掉MBean或MXBean后的名字命名。
编写一个内存资源管理MBean接口如下：
然后实现这个接口：
这样就完成了线程数量资源MBean的创建，其中total和used是资源属性，doMemoryInfo是资源操作方法。
4.2. 注册资源到MBean Server
通过上述JMX架构图，我们知道MBean资源需要注册到MBean Server进行代理才能暴露给外部调用。为了通过远程管理自定义的MyMemory资源，需要先进行资源代理。
启动后可以看到控制台每三秒打印我们自定义的内存信息。
不加任何JVM参数启动Java程序，JMX只能在当前机器访问，若要通过网络实现真正的远程访问，需要指定当前机器IP和开放端口。
4.3. 远程管理jconsole
jconsole是Java自带的基于JMX技术的监控管理工具，若已配置JDK环境变量，可通过控制台运行jconsole命令启动。
启动jconsole后列出当前机器上的Java进程，选择要监控的Java进程进行监控，连接后提示不安全的协议，原因是Java程序默认启动不配置HTTPS协议。
连接后可以看到多维度的JVM监控信息，这些信息通过读取JVM资源MBean信息获得。
在下面的页面展示了线程信息，注意最下面的线程信息，可以看到RMI TCP线程，这证明了JMX默认通过RMI协议进行远程管理。
在MBean页面可以浏览所有可管理的MBean信息，也可以看到我们自定义的com.wdbyte.jmx中的内存信息，甚至可以直接修改其中的used变量。
修改后控制台日志立即发生变化，已修改成功。
在操作中可以调用doMemoryInfo方法，调用后可以看到返回值中使用内存已从启动时的20MB更新为30MB。
以上代码示例存放在github.com/niumoo/JavaN...
当前系列：
---- E ND ----
分享一波面试资料，请点击链接加入群聊【马士兵官方java编程学】：
B. 必须要会的JVM性能监测工具（JVisualVM)
JVisualVM是Java开发者必须要掌握的JVM性能监测工具，其主要特点和功能如下：
监控垃圾收集过程：JVisualVM能够实时监控Java虚拟机的垃圾收集活动，帮助开发者了解内存管理情况。
包含JDK自带命令功能：它几乎涵盖了所有JDK自带命令的功能，无需复杂配置即可使用，为开发者提供了极大的便利。
易于获取和启动：从JDK1.6版本开始，JVisualVM通常位于JDK安装目录的bin文件夹中。只需双击或通过命令行输入jvisualvm即可启动。
本地和远程监控能力：JVisualVM不仅可以监控本地Java进程，如IDEA等IDE，还可以通过配置JVM参数来监控远程服务器上的Java进程。这包括CPU、内存、线程状态和堆内存映像等详细信息。
线程和内存分析：通过分析线程状态和执行时间，以及内存使用情况，JVisualVM可以帮助开发者识别性能瓶颈和内存泄漏等问题。
导出内存映像和线程堆栈信息：JVisualVM支持导出内存映像和线程堆栈信息，这对于后续的性能分析和问题诊断至关重要。
Visual GC插件增强功能：通过安装Visual GC插件，JVisualVM的性能分析功能可以得到进一步增强，提供更直观的GC活动视图。
堆mp文件分析：通过堆mp文件，JVisualVM可以深入检查内存占用和对象大小，这对于解决生产环境中的内存问题非常有帮助。
综上所述，JVisualVM以其强大的功能和易用性，成为Java开发者在进行JVM性能监控和问题诊断时必不可少的工具。
C. Java开发者最有用的监控工具
Java 开发者最有用的监控工具如下：
Datadog
Datadog 是 SaaS 监测工具，针对 DevOps 团队，从 app 或者其他各种工具获取数据并提供数据可视化功能。它把从基础设备和软件采集的数据统一处理并存储。允许创建仪表盘和搜索访问提供的数据。
Ruxit
它由 Dynatrace 开发，Ruxit 是一个应用性能监控工具，它作用于 SaaS 模型。它通过 SaaS 提供不同的 APM 体验，并工作在高扩展性环境中。
Takipi
Takipi 告 知生产环境下的代码在什么时候、因什么原因而终止执行。它对所有错误进行检测，同时会给出出现错误时代码的位置和变量的状态。Takipi 是以 Java 代理的身份运行的，与任何日志文件无关，这样就会减少小于 %3 的 CPU 和 IO 运行花费。