Springboot使用OSHI获取和操作操作系统和硬件信息

1、OSHI的简介

OSHI（Operating System and Hardware Information）是一个开源的Java库，用于获取和操作操作系统和硬件信息。它提供了一组简单易用的API，可以用于检索和监控诸如操作系统类型、处理器信息、内存使用情况、硬盘信息、网络接口等系统和硬件相关的数据。

OSHI的主要功能包括：

1. 获取操作系统信息：可以获取操作系统的名称、版本、构建信息、位数等。还可以获取操作系统的启动时间、系统负载、当前进程数等信息。

2. 获取硬件信息：可以获取处理器（CPU）的信息，包括型号、频率、核心数、温度等。还可以获取内存（RAM）的信息，包括总容量、可用容量、使用率等。此外，还可以获取硬盘（磁盘）的信息，包括型号、容量、使用率等。还可以获取电池、网卡、USB设备等硬件的信息。

3. 获取网络信息：可以获取网络接口（网卡）的信息，包括名称、IP地址、MAC地址、接收和发送的数据量等。

4. 监控系统和硬件：可以通过OSHI提供的API实时监控和收集系统和硬件的数据，例如CPU使用率、内存使用情况、网络流量等。

使用OSHI非常简单，只需将OSHI库添加到你的Java项目的依赖项中，并使用OSHI提供的API来获取所需的系统和硬件信息。你可以根据需要选择性地获取和处理各种信息。

总的来说，OSHI是一个强大而易于使用的Java库，可用于获取和监控操作系统和硬件信息，帮助你编写更具交互性和功能性的系统监控、硬件信息获取和性能调优的应用程序。

2、OSHI的使用

2.1 引入依赖

            <dependency>
                <groupId>com.github.oshi</groupId>
                <artifactId>oshi-core</artifactId>
                <version>6.4.0</version>
            </dependency>

2.2 定义参数模型

我们主要关注服务器的CPU、内存、以及所挂在的存储盘的空间容量使用情况等信息，具体模型如下：

2.2.1 CPU

public class Cpu
{
    
    
    /**
     * 核心数
     */
    private int cpuNum;

    /**
     * CPU总的使用率
     */
    private double total;

    /**
     * CPU系统使用率
     */
    private double sys;

    /**
     * CPU用户使用率
     */
    private double used;

    /**
     * CPU当前等待率
     */
    private double wait;

    /**
     * CPU当前空闲率
     */
    private double free;

    public int getCpuNum()
    {
    
    
        return cpuNum;
    }

    public void setCpuNum(int cpuNum)
    {
    
    
        this.cpuNum = cpuNum;
    }

    public double getTotal()
    {
    
    
        return Arith.round(Arith.mul(total, 100), 2);
    }

    public void setTotal(double total)
    {
    
    
        this.total = total;
    }

    public double getSys()
    {
    
    
        return Arith.round(Arith.mul(sys / total, 100), 2);
    }

    public void setSys(double sys)
    {
    
    
        this.sys = sys;
    }

    public double getUsed()
    {
    
    
        return Arith.round(Arith.mul(used / total, 100), 2);
    }

    public void setUsed(double used)
    {
    
    
        this.used = used;
    }

    public double getWait()
    {
    
    
        return Arith.round(Arith.mul(wait / total, 100), 2);
    }

    public void setWait(double wait)
    {
    
    
        this.wait = wait;
    }

    public double getFree()
    {
    
    
        return Arith.round(Arith.mul(free / total, 100), 2);
    }

    public void setFree(double free)
    {
    
    
        this.free = free;
    }
}

2.2.2 内存

public class Mem
{
    
    
    /**
     * 内存总量
     */
    private double total;

    /**
     * 已用内存
     */
    private double used;

    /**
     * 剩余内存
     */
    private double free;

    public double getTotal()
    {
    
    
        return Arith.div(total, (1024 * 1024 * 1024), 2);
    }

    public void setTotal(long total)
    {
    
    
        this.total = total;
    }

    public double getUsed()
    {
    
    
        return Arith.div(used, (1024 * 1024 * 1024), 2);
    }

    public void setUsed(long used)
    {
    
    
        this.used = used;
    }

    public double getFree()
    {
    
    
        return Arith.div(free, (1024 * 1024 * 1024), 2);
    }

    public void setFree(long free)
    {
    
    
        this.free = free;
    }

    public double getUsage()
    {
    
    
        return Arith.mul(Arith.div(used, total, 4), 100);
    }
}

2.2.3 硬盘

public class SysFile
{
    
    
    /**
     * 盘符路径
     */
    private String dirName;

    /**
     * 盘符类型
     */
    private String sysTypeName;

    /**
     * 文件类型
     */
    private String typeName;

    /**
     * 总大小
     */
    private String total;

    /**
     * 剩余大小
     */
    private String free;

    /**
     * 已经使用量
     */
    private String used;

    /**
     * 资源的使用率
     */
    private double usage;

    public String getDirName()
    {
    
    
        return dirName;
    }

    public void setDirName(String dirName)
    {
    
    
        this.dirName = dirName;
    }

    public String getSysTypeName()
    {
    
    
        return sysTypeName;
    }

    public void setSysTypeName(String sysTypeName)
    {
    
    
        this.sysTypeName = sysTypeName;
    }

    public String getTypeName()
    {
    
    
        return typeName;
    }

    public void setTypeName(String typeName)
    {
    
    
        this.typeName = typeName;
    }

    public String getTotal()
    {
    
    
        return total;
    }

    public void setTotal(String total)
    {
    
    
        this.total = total;
    }

    public String getFree()
    {
    
    
        return free;
    }

    public void setFree(String free)
    {
    
    
        this.free = free;
    }

    public String getUsed()
    {
    
    
        return used;
    }

    public void setUsed(String used)
    {
    
    
        this.used = used;
    }

    public double getUsage()
    {
    
    
        return usage;
    }

    public void setUsage(double usage)
    {
    
    
        this.usage = usage;
    }
}

2.2.4 具体实现

public class Server
{
    
    
    private static final int OSHI_WAIT_SECOND = 1000;
    
    /**
     * CPU相关信息
     */
    private Cpu cpu = new Cpu();

    /**
     * 內存相关信息
     */
    private Mem mem = new Mem();

    /**
     * 磁盘相关信息
     */
    private List<SysFile> sysFiles = new LinkedList<SysFile>();

    public Cpu getCpu()
    {
    
    
        return cpu;
    }

    public void setCpu(Cpu cpu)
    {
    
    
        this.cpu = cpu;
    }

    public Mem getMem()
    {
    
    
        return mem;
    }

    public void setMem(Mem mem)
    {
    
    
        this.mem = mem;
    }
    public List<SysFile> getSysFiles()
    {
    
    
        return sysFiles;
    }

    public void setSysFiles(List<SysFile> sysFiles)
    {
    
    
        this.sysFiles = sysFiles;
    }

    public void copyTo() throws Exception
    {
    
    
        SystemInfo si = new SystemInfo();
        HardwareAbstractionLayer hal = si.getHardware();

        setCpuInfo(hal.getProcessor());

        setMemInfo(hal.getMemory());

        setSysFiles(si.getOperatingSystem());
    }

    /**
     * 设置CPU信息
     */
    private void setCpuInfo(CentralProcessor processor)
    {
    
    
        // CPU信息
        long[] prevTicks = processor.getSystemCpuLoadTicks();
        Util.sleep(OSHI_WAIT_SECOND);
        long[] ticks = processor.getSystemCpuLoadTicks();
        long nice = ticks[TickType.NICE.getIndex()] - prevTicks[TickType.NICE.getIndex()];
        long irq = ticks[TickType.IRQ.getIndex()] - prevTicks[TickType.IRQ.getIndex()];
        long softirq = ticks[TickType.SOFTIRQ.getIndex()] - prevTicks[TickType.SOFTIRQ.getIndex()];
        long steal = ticks[TickType.STEAL.getIndex()] - prevTicks[TickType.STEAL.getIndex()];
        long cSys = ticks[TickType.SYSTEM.getIndex()] - prevTicks[TickType.SYSTEM.getIndex()];
        long user = ticks[TickType.USER.getIndex()] - prevTicks[TickType.USER.getIndex()];
        long iowait = ticks[TickType.IOWAIT.getIndex()] - prevTicks[TickType.IOWAIT.getIndex()];
        long idle = ticks[TickType.IDLE.getIndex()] - prevTicks[TickType.IDLE.getIndex()];
        long totalCpu = user + nice + cSys + idle + iowait + irq + softirq + steal;
        cpu.setCpuNum(processor.getLogicalProcessorCount());
        cpu.setTotal(totalCpu);
        cpu.setSys(cSys);
        cpu.setUsed(user);
        cpu.setWait(iowait);
        cpu.setFree(idle);
    }

    /**
     * 设置内存信息
     */
    private void setMemInfo(GlobalMemory memory)
    {
    
    
        mem.setTotal(memory.getTotal());
        mem.setUsed(memory.getTotal() - memory.getAvailable());
        mem.setFree(memory.getAvailable());
    }
    /**
     * 设置磁盘信息
     */
    private void setSysFiles(OperatingSystem os)
    {
    
    
        FileSystem fileSystem = os.getFileSystem();
        List<OSFileStore> fsArray = fileSystem.getFileStores();
        for (OSFileStore fs : fsArray)
        {
    
    
            if (fs.getType().equals("ext4") || fs.getType().equals("nfs4")){
    
    
                long free = fs.getUsableSpace();
                long total = fs.getTotalSpace();
                long used = total - free;
                SysFile sysFile = new SysFile();
                sysFile.setDirName(fs.getMount());
                sysFile.setSysTypeName(fs.getType());
                sysFile.setTypeName(fs.getName());
                sysFile.setTotal(convertFileSize(total));
                sysFile.setFree(convertFileSize(free));
                sysFile.setUsed(convertFileSize(used));
                sysFile.setUsage(Arith.mul(Arith.div(used, total, 4), 100));
                sysFiles.add(sysFile);
            }

        }
    }
    /**
     * 字节转换
     * 
     * @param size 字节大小
     * @return 转换后值
     */
    public String convertFileSize(long size)
    {
    
    
        long kb = 1024;
        long mb = kb * 1024;
        long gb = mb * 1024;
        if (size >= gb)
        {
    
    
            return String.format("%.1f GB", (float) size / gb);
        }
        else if (size >= mb)
        {
    
    
            float f = (float) size / mb;
            return String.format(f > 100 ? "%.0f MB" : "%.1f MB", f);
        }
        else if (size >= kb)
        {
    
    
            float f = (float) size / kb;
            return String.format(f > 100 ? "%.0f KB" : "%.1f KB", f);
        }
        else
        {
    
    
            return String.format("%d B", size);
        }
    }
}