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：

1. import java.lang.management.MemoryUsage;  
2. import java.util.Date;  
3. import java.util.List;  
4. import java.util.Map;  
5.   
6. import org.apache.commons.lang.builder.ToStringBuilder;  
7.   
8. /** 
9.  * @author lisen 
10.  * @date 2013-11-22 上午09:23:30 
11.  */  
12. public class SystemInfoBean {  
13.     // 加载类的数量  
14.     private int loadClazzCount;  
15.     // 已经加载类的数量  
16.     private long hasloadClazzCount;  
17.     // 尚未加载类的数量  
18.     private long hasUnloadClazzCount;  
19.     // 堆内存信息  
20.     private MemoryUsage heapMemoryUsage;  
21.     // 非堆内存信息  
22.     private MemoryUsage nonHeapMemoryUsage;  
23.     // 操作系统的名称  
24.     private String operateName;  
25.     // 操作系统的进程数  
26.     private int processListCount;  
27.     // 操作系统的架构  
28.     private String archName;  
29.     // 操作系统的版本号码  
30.     private String versionName;  
31.     // 虚拟机的名称  
32.     private String vmName;  
33.     // 虚拟机的版本  
34.     private String vmVersion;  
35.     // 系统的供应商的名称  
36.     private String vmVendor;  
37.     // JVM启动时间  
38.     private Date startTime;  
39.     // 输入参数  
40.     private List<String> arguments;  
41.     // 系统参数  
42.     private Map<String, String> systemProperties;  
43.       
44.     //setter and getter...  
45. } 
    

1. import java.lang.management.ClassLoadingMXBean;  
2. import java.lang.management.ManagementFactory;  
3. import java.lang.management.MemoryMXBean;  
4. import java.lang.management.OperatingSystemMXBean;  
5. import java.lang.management.RuntimeMXBean;  
6. import java.util.Date;  
7.   
8. /** 
9.  * @author lisen 
10.  * @date 2013-11-22 上午09:27:03 
11.  */  
12. public class SystemInfoUtils {  
13.   
14.     private SystemInfoBean infoBean = null;  
15.   
16.     private static class SingletonClassInstance {  
17.         private static final SystemInfoUtils instance = new SystemInfoUtils();  
18.     }  
19.   
20.     public static SystemInfoUtils getInstance() {  
21.         return SingletonClassInstance.instance;  
22.     }  
23.   
24.     private SystemInfoUtils() {  
25.         infoBean = new SystemInfoBean();  
26.   
27.         // 操作系统信息  
28.         OperatingSystemMXBean operateSystemMBean = ManagementFactory  
29.                 .getOperatingSystemMXBean();  
30.         String operateName = operateSystemMBean.getName();  
31.         infoBean.setOperateName(operateName);  
32.         int processListCount = operateSystemMBean.getAvailableProcessors();  
33.         infoBean.setProcessListCount(processListCount);  
34.         String archName = operateSystemMBean.getArch();// System.getProperty("os.arch");  
35.         infoBean.setArchName(archName);  
36.         String versionName = operateSystemMBean.getVersion();// System.getProperty("os.version");  
37.         infoBean.setVersionName(versionName);  
38.   
39.         // 运行时信息  
40.         RuntimeMXBean runtimeMXBean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();  
41.         String vmName = runtimeMXBean.getVmName();  
42.         infoBean.setVmName(vmName);  
43.         String vmVersion = runtimeMXBean.getVmVersion();  
44.         // infoBean.setVmVersion(vmVersion);  
45.         infoBean.setVmVersion(System.getProperty("java.version") + " ("  
46.                 + vmVersion + ")");  
47.         String vmVendor = runtimeMXBean.getVmVendor();  
48.         infoBean.setVmVendor(vmVendor);  
49.         long startTime = runtimeMXBean.getStartTime();  
50.         infoBean.setStartTime(new Date(startTime));  
51.   
52.         infoBean.setArguments(runtimeMXBean.getInputArguments());  
53.         infoBean.setSystemProperties(runtimeMXBean.getSystemProperties());  
54.     }  
55.   
56.     public SystemInfoBean getSystemInfo() {  
57.         // 类信息  
58.         ClassLoadingMXBean classLoadMXBean = ManagementFactory  
59.                 .getClassLoadingMXBean();  
60.         int loadClazzCount = classLoadMXBean.getLoadedClassCount();  
61.         infoBean.setLoadClazzCount(loadClazzCount);  
62.         long hasloadClazzCount = classLoadMXBean.getTotalLoadedClassCount();  
63.         infoBean.setHasloadClazzCount(hasloadClazzCount);  
64.         long hasUnloadClazzCount = classLoadMXBean.getUnloadedClassCount();  
65.         infoBean.setHasUnloadClazzCount(hasUnloadClazzCount);  
66.   
67.         // 内存  
68.         MemoryMXBean memoryUsage = ManagementFactory.getMemoryMXBean();  
69.         infoBean.setHeapMemoryUsage(memoryUsage.getHeapMemoryUsage());  
70.         infoBean.setNonHeapMemoryUsage(memoryUsage.getNonHeapMemoryUsage());  
71.         return infoBean;  
72.     }  
73. }