JVM Management API

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JVM自体は管理されているAPIのセットを提供しています.このAPIを通じて、メモリの各世代のデータ、JVM現在のスレッドとスタックに関する情報など、JVM内部の主要な運行情報を得ることができます.JDKの分析ツールは、jps、jstack、ジンfo、jstat、jmap、jconsolieなど、このAPIに基づいて開発されました.この部分について詳しく説明します.
参考:http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/lang/management/package-summary.html 一、Management API まずSun JVMからどのような情報が得られますか?以下の図(JConソロのMBeanの部分からのスクリーンショット)を見ます.
1.HotSpot Diagnostic:非標準的な監視JMX、これはSun JVMが持っているもので、主に二つの機能を提供しています.

JVMの起動パラメータを変更します.(例えば、再起動が必要でない場合は、-XX:+HeappOnOutfMemoryErrパラメータを設定します.JVMメモリが不足しているときは、自動的にdumpがファイルに蓄積されて後続の分析を提供します.)

Dumpスタック情報をファイルに、jmapツールはこの機能に基づいて完成された

であると推測できる.
私たちはcomp.sun.managerment.HotSpotDiagnosticMXBen定義を通じてその主要機能を理解します.

public interface HotSpotDiagnosticMXBean
{
void dumpHeap(String s, boolean flag) throws IOException;
List getDiagnosticOptions();
VMOption getVMOption(String s);
void setVMOption(String s, String s1);
}

2.Class Loading:ロードされたクラスの全体情報は、このMBeanを通じてJVMにロードされたクラス定義の全体情報を得ることができます.JConsolieのクラス機能はこのMBeanによって提供されるものと推測できます.私たちはjava.lang.managerment.lassLoadingMXBen定義によってその提供する主な機能を知ることができます.

public interface ClassLoadingMXBean {
public long getTotalLoadedClassCount();
public int getLoadedClassCount();
public long getUnloadedClassCount();
public boolean isVerbose();
public void setVerbose(boolean value);
}

3.Complation:JVMのJIT(Just In Time)コンパイラ(bytecodeをnative codeにコンパイルする)の情報を提供します.java.lang.maagement.managerment.MXBen定義を通じて、その提供する主な機能を知ることができます.

public interface CompilationMXBean {
public java.lang.String    getName();
public boolean isCompilationTimeMonitoringSupported();
public long                getTotalCompilationTime();
}

4.GarbageCollector:ゴミ回収器情報は、例えば上記の図のように、私達が起動するJVMにはCopyゴミ回収器(Young Genゴミ回収用)とMarkAndSweepゴミ回収器(Tenured Genゴミ回収用)が含まれます.私たちはjava.lang.management.GarbageCollectorMXBen定義によって、その提供する主な機能を知ることができます.

public interface GarbageCollectorMXBean extends MemoryManagerMXBean {
public long getCollectionCount();
public long getCollectionTime();
}

java.lang.manage ment.MemoryManager MXBen定義は

public interface MemoryManagerMXBean {
public String getName();
public boolean isValid();
public String[] getMemoryPoolNames();
}

このような情報に加えて、Sun JVMは実現においてLastGCInfoを提供しています.comp.sun.manage ment.GarbageCollectorMXBen定義を参照してください.

public interface GarbageCollectorMXBean
extends java.lang.management.GarbageCollectorMXBean
{
GcInfo getLastGcInfo();
}

私たちは下のスクリーンショットでGcInfoに含まれる主要な情報を知ることができます.
その中でjava.lang.managerment.MemoryUsageの後は説明を見ることができます. 5.メモリ関連 JConsolieのメモリ部分の機能はこの部分の関連Beanによって完成されると推測されます. 1)メモリmory/MemoryManager:メモリブロックに関する情報は、このMBeanを通じてメモリ全体の情報を取得し、提供されたgc操作によって強制gcの機能を実行することができます.私たちはjava.lang.managerment.MemoryMXBeanとjava.lang.manager ment.Memory Manager MXBenを通じて、その主に提供される機能を知ることができます.

public interface MemoryMXBean {
public int getObjectPendingFinalizationCount();
public MemoryUsage getHeapMemoryUsage();
public MemoryUsage getNonHeapMemoryUsage();
public boolean isVerbose();
public void setVerbose(boolean value);
public void gc();
}

その中でjava.lang.managerment.MemoryUsageは下図を通じてその提供した主な情報を知ることができます.

public interface MemoryManagerMXBean {
public String getName();
public boolean isValid();
public String[] getMemoryPoolNames();
}

2)メモリブロックの情報は、例えばSun JVMに対して、現在はEden Space、Suvivor Space、Tenurd Gen、CodeCache、Perm Genが含まれています.JConsoneのメモリ監視機能はこのMBeanによって作られたものと推測されます.私たちはjava.lang.manage ment.MemoryPoolMXBenを通じてその主な提供機能を知ることができます.

public interface MemoryPoolMXBean {
public String getName();
public MemoryType getType();
public MemoryUsage getUsage();
public MemoryUsage getPeakUsage();
public void resetPeakUsage();
public boolean isValid();
public String[] getMemoryManagerNames();
public long getUsageThreshold();
public void setUsageThreshold(long threshold);
public boolean isUsageThresholdExceeded();
public long getUsageThresholdCount();
public boolean isUsageThresholdSupported();
public long getCollectionUsageThreshold();
public void setCollectionUsageThreshold(long threhsold);
public boolean isCollectionUsageThresholdExceeded();
public long getCollectionUsageThresholdCount();
public MemoryUsage getCollectionUsage();
public boolean isCollectionUsageThresholdSupported();
}

6.システム運転情報 1)Operating System:MBeanを通じて、JVMが実行しているオペレーティングシステムに関する情報を知ることができます.java.lang.managerment.Operating SystemMXBen定義により、その主に提供されている機能を知ることができます.

public interface OperatingSystemMXBean {
public String getName();
public String getArch();
public String getVersion();
public int getAvailableProcessors();
public double getSystemLoadAverage();
}

SunJVMはこの基礎の上でより多くの情報を提供しています.comp.sun.managerment.Operating SystemMXBenを通じていくつかの追加的な情報を知ることができます.

public interface OperatingSystemMXBean
extends java.lang.management.OperatingSystemMXBean
{
long getCommittedVirtualMemorySize();
long getTotalSwapSpaceSize();
long getFreeSwapSpaceSize();
long getProcessCpuTime();
long getFreePhysicalMemorySize();
long getTotalPhysicalMemorySize();
}

2)Runtime:MBeanを通じてJVMに関するいくつかの情報を取得し、java.lang.management.RuntimeMXBenを通じて、主に提供された機能を知ることができる.

public interface RuntimeMXBean {
public String getName();
public String getVmName();
public String getVmVendor();
public String getVmVersion();
public String getSpecName();
public String getSpecVendor();
public String getSpecVersion();
public String getManagementSpecVersion();
public String getClassPath();
public String getLibraryPath();
public boolean isBootClassPathSupported();
public String getBootClassPath();
public java.util.List<String> getInputArguments();
public long getUptime();
public long getStartTime();
public java.util.Map<String, String> getSystemProperties();
}

RuntimeMXBenn.getUptime()とOperating SystemMXBen.get Process CputTime()でJVM占有のシステムCPU比率を計算できる場合、JConsoneのCPUビューはこのように計算されます. 7.Threading:スレッド状態、実行スタックなどを含むMBeanを介してスレッド情報を取得することができます.java.lang.management.ThreadMXBeanを通じて、その提供する主な機能を知ることができます.

public interface ThreadMXBean {   
public int getThreadCount();
public int getPeakThreadCount();
public long getTotalStartedThreadCount(); 
public int getDaemonThreadCount();
public long[] getAllThreadIds();
public ThreadInfo getThreadInfo(long id);
public ThreadInfo[] getThreadInfo(long[] ids);
public ThreadInfo getThreadInfo(long id, int maxDepth);
public ThreadInfo[] getThreadInfo(long[] ids, int maxDepth);
public boolean isThreadContentionMonitoringSupported();
public boolean isThreadContentionMonitoringEnabled();
public void setThreadContentionMonitoringEnabled(boolean enable);
public long getCurrentThreadCpuTime();
public long getCurrentThreadUserTime();
public long getThreadCpuTime(long id);
public long getThreadUserTime(long id);
public boolean isThreadCpuTimeSupported();
public boolean isCurrentThreadCpuTimeSupported();
public boolean isThreadCpuTimeEnabled();
public void setThreadCpuTimeEnabled(boolean enable);
public long[] findMonitorDeadlockedThreads();
public void resetPeakThreadCount();
public long[] findDeadlockedThreads();
public boolean isObjectMonitorUsageSupported();
public boolean isSynchronizerUsageSupported();
public ThreadInfo[] getThreadInfo(long[] ids, boolean lockedMonitors, boolean lockedSynchronizers);
public ThreadInfo[] dumpAllThreads(boolean lockedMonitors, boolean lockedSynchronizers);
}

二、プログラミングしてJVM Manage情報を取得しました.JMX方式でJVM Manage定義のMBeanを読み込むことができます.以下の3つの取得方法です. 1.監視アプリケーションと監視アプリケーションは同じJVMにあります.

MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
RuntimeMXBean rmxb = ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(server,
"java.lang:type=Runtime", RuntimeMXBean.class);

2.監視アプリケーションと被監視アプリケーションは同じJVMにありません. 1)まず監視されているJVMの起動パラメータに以下の起動パラメータを入れてJVMエージェントを起動します.
-Dcomple.sun.managerment.jmxremote-Dcomple.sun.managerment.jmxremote.port=127..0.1:8000-Dcomp.sun.managerment.jmxremote.authenticate=false-Dcome.managerment.jmxretes=
2)代理に接続する

JMXServiceURL url = new JMXServiceURL(
"service:jmx:rmi:///jndi/rmi://127.0.0.1:8000/jmxrmi");
JMXConnector connector = JMXConnectorFactory.connect(url);
RuntimeMXBean rmxb = ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(connector
.getMBeanServerConnection(),"java.lang:type=Runtime",
RuntimeMXBean.class);

3.監視アプリケーションと監視アプリケーションは同じJVMではないが、同じ物理ホスト上にある(2の特化状況は、プロセスAttachを通じて) 私たちはJDKツールを使っていますが、jmapやjstackなどの場合、ツールがあるJVMは当然監視されているJVMと同じではないので、方式1を使用することはできません.監視されているJVMも起動パラメータにJMXのサポートを追加することはありません.幸いなことにSun JVMは監視されているJVMプロセスにAttachを通して3番目の非標準的な方法を提供し、監視されているJVMでJMXエージェントを起動し、2の方式で監視されているJVMのJMXに接続します.以下は使用例です.中で使われている知識はJava Instructment(JVMTIの技術のJava実現)とAttach APIに関連していますので、ここでは詳細な解析を行わないで、後でJava InstrumentとAttach APIを見たら自然に分かります.(JDK 6+だけでサポートします.また、運転にはjdkのtools.jarパッケージが必要です.)

//Attach  5656 JVM   ，  Attach API   
VirtualMachine virtualmachine = VirtualMachine.attach("5656");
// JVM  jmx Agent，    Java Instrutment   
String javaHome = virtualmachine.getSystemProperties().getProperty("java.home");
String jmxAgent = javaHome + File.separator + "lib" + File.separator + "management-agent.jar";
virtualmachine.loadAgent(jmxAgent, "com.sun.management.jmxremote");
//      
Properties properties = virtualmachine.getAgentProperties();
String address = (String)properties.get("com.sun.management.jmxremote.localConnectorAddress");
//Detach
virtualmachine.detach();
JMXServiceURL url = new JMXServiceURL(address);
JMXConnector connector = JMXConnectorFactory.connect(url);
RuntimeMXBean rmxb = ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(connector
.getMBeanServerConnection(), "java.lang:type=Runtime",RuntimeMXBean.class);

終わりの言葉標準インターフェースを通じて、私たちはすでにJVMの運転に関する詳細な情報を得ることができます.JVM、オペレーティングシステムの実行からメモリ、GC、スレッドまで、これらの標準インターフェースを通じて、JVMの機能を完全に監視することができます.しかし、これだけでは足りません.この部分のインターフェースは主にJVMの全体的な情報であり、より多くの詳細を提供することができません.次の部分では、JPDAを使って、JVMの内部情報のより詳細な情報をより深く理解し、どのようにJVM TIを通じて自動的な性能監視を実現するかを知る.

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