JMX和MBean以及pojo-mbean学习

iamzhongyong

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最近在看一个开源的Cache框架，里面提到使用JMX来查看Cache的命中率以及响应时间等，于是翻了一些JMX的文章，整理了一下。

问题：什么是JMX？
问题：JMX的架构是什么样子的？
问题：JMX以及Mbean中的概念都有那些？
问题：如何编写一个简单的Standard MBean？
问题：如何编写一个DynamicMBean?
问题：Open MBean 和Mode MBean是作用是啥？
问题：按照MBean的规范写，是不是有点繁琐，有没有简单点的办法？

 问题：什么是JMX？

JMX(java management extensions)java管理程序扩展，是一个为应用程序、设备、系统等植入管理功能的框架。

JMX使用了最简单的一类javaBean，使用有名的MBean，其内部包含了数据信息，这些信息可能是程序配置信息、模块信息、系统信息、统计信息等。MBean可以操作可读可写的属性、直接操作某些函数。

 问题：JMX的架构是什么样子的？

 问题：JMX使用三层架构，各个层的详细描述是怎么样的？

Probe Level负责资源的检测（获取信息），包含MBeans，通常也叫做Instrumentation Level。

The Agent Level 或者叫做MBean Server，是JMX的核心，连接这个Mbeans和应用程序。

Remote Management Level通过connectors和adaptors来远程操作MBeanServer， Applications可以是大家比较熟悉的控制台，例如JConsole。

 JMX以及Mbean中的概念都有那些？

1、MBean

通常是一个java类，他提供接口，可以是这个类具有管理功能。

Standard Mbean是最简单的MBean，他能管理的资源必须定义在接口中，然后MBean必须实现这个接口，命名必须遵守一定的规范。

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MBean interface：

1、名字必须以MBean结尾

2、必须与签名暴漏属性和操作
MBean implement

1、必须有个名字和接口中"MBean"的前缀相同

2、实现接口中的方法

Dynamic Mbean必须实现DynamicMBean，所有的属性和方法都在运行时定义。

1 2	`1、必须实现DynamicMBean接口` `2、在实现类中实现DynamicMBean中的方法`

2、MBean Server

管理MBean的一个java类，需要向MBean Server中注册一个MBean之后，这个MBean才会具有管理功能，MBeanServer还提供了查询和注解监听器的功能，不同的JMX实现中MBean Server实现也不同。

3、JMX agent

agent是为了管理一些列的MBean而提供的一系列服务。agent可以利用protocal adapters（例如HTTP）和connectors使不同的客户端可以访问MBean。

 问题：如何编写一个简单的Standard MBean？

1、编写MBean的接口：TestMBean.java

定义了属性的get和set方法以及一个操作方法

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public interface TestMBean {

    public void printHelloWorld();

    public String getName();

    public void setName(String name);
}

2、写一个类实现刚才的MBean接口Test.java

public class Test implements TestMBean {

    private String name;

    public void printHelloWorld() {

        System.out.println(name+",welcome to this world.");

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }
}

3、编写一个main函数（将MBean注册到MBeanServer中）Main.java

import java.lang.management.ManagementFactory;

import javax.management.MBeanServer;

import javax.management.ObjectName;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception{

        MBeanServer mBeanServer = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();

        ObjectName name = new ObjectName("agent:name=test");

        Test testMBean = new Test();

        mBeanServer.registerMBean(testMBean, name);

        Thread.sleep(5000000);

    }
}

4、通过JConsole来链接java进程，获取agent信息，通过MBeanServer来操作MBean

 问题：如何编写一个DynamicMBean?

1、搞一个类继承DynamicMBean（ TestDynamic.java）

初始化MBeanMeta 信息，包括Attribute和operation

实现Invoke方法

import javax.management.Attribute;

import javax.management.AttributeList;

import javax.management.AttributeNotFoundException;

import javax.management.DynamicMBean;

import javax.management.InvalidAttributeValueException;

import javax.management.MBeanAttributeInfo;

import javax.management.MBeanException;

import javax.management.MBeanInfo;

import javax.management.MBeanOperationInfo;

import javax.management.ReflectionException;

public class TestDynamic implements DynamicMBean {

    private String name = "iamzhongyong";
 
    public String getName() {

        return name;

    }
 
    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }
 
    public void printName(){

        System.out.println(name);

    }

    public Object getAttribute(String attribute)

            throws AttributeNotFoundException, MBeanException,

            ReflectionException {

        if(attribute==null){

            throw new AttributeNotFoundException();

        }

        if("name".equalsIgnoreCase(attribute)){

            return getName();

        }

        throw new AttributeNotFoundException();

    }
 
    public void setAttribute(Attribute attribute)

            throws AttributeNotFoundException, InvalidAttributeValueException,

            MBeanException, ReflectionException {

        String name = attribute.getName();

        Object value = attribute.getValue();

        if("name".equalsIgnoreCase(name)){

            this.setName(String.valueOf(value));

            return;

        }

        throw new AttributeNotFoundException();

    }
 
    public AttributeList getAttributes(String[] attributes) {

        return null;

    }
 
    public AttributeList setAttributes(AttributeList attributes) {

        return null;

    }
 
    public Object invoke(String actionName, Object[] params, String[] signature)

            throws MBeanException, ReflectionException {

        if("printName".equals(actionName)){

            printName();

        }

        return null;

    }
 
    public MBeanInfo getMBeanInfo() {

        MBeanAttributeInfo[] dAttributes = new MBeanAttributeInfo[] {

                new MBeanAttributeInfo("name", "String", "缓存名称", true,  true, false)};

        MBeanOperationInfo opers[] = {

                new MBeanOperationInfo("printName","print",null,"void",MBeanOperationInfo.ACTION)};
 
        MBeanInfo info = new MBeanInfo(this.getClass().getName(),

                                        "TestDynamic",

                                        dAttributes,

                                        null,

                                        opers,

                                        null);

        return info;

    }
}

2、main函数编写（注册到MBeanServer中）

import java.lang.management.ManagementFactory;

import javax.management.MBeanServer;

import javax.management.ObjectName;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception{

        MBeanServer mBeanServer = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();

        ObjectName name = new ObjectName("agent:name=test");

        TestDynamic testMBean = new TestDynamic();

        mBeanServer.registerMBean(testMBean, name);

        Thread.sleep(5000000);

    }
}

 问题：Open MBean 和Mode MBean是作用是啥？

其实这两类也是动态的MBean，OpenMBean和其他MBean不同之处在于公共接口的返回值有所限制，只能是基本类型或者openmbean包内的类型。（可能主要考虑到远端管理系统，可能不具备MBean接口中的特殊的类）

普通的动态的MBean缺少一些管理系统的支持，例如MBean的状态持久化或者日志记录等，因为JMX厂商提供不同的MobleMBean的实现，方便用户进行操作。

使用pojo-mbean来减少MBean繁琐的操作

 问题：按照MBean的规范写，是不是有点繁琐，有没有简单点的办法？

有的，基于POJO-MBean来做JMX，通过注解来实现一些繁琐的步骤，让动态MBean不在那么蛋疼。

pojo-mbean提供了一种基于注解来减少繁琐的MBean的方式（http://code.google.com/p/pojo-mbean/）。

pojo-mbean没有依赖任何第三方的包，需要JDK5以上，通过注解标示一个类，是这个类作为MBean，包括属性、操作以及参数等。

版本依赖：

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<dependency>

    <groupId>org.softee</groupId>

    <artifactId>pojo-mbean</artifactId>

    <version>1.1</version>
</dependency>

主要原理：

1、在注册MBeanServer的时候，扫描注解的类文件

2、然后转换MBean的Meta信息，把相关的信息通过反射完成

3、抽象类实现DynamicMBean

实例代码如下：

import org.softee.management.annotation.Description;

import org.softee.management.annotation.MBean;

import org.softee.management.annotation.ManagedAttribute;

import org.softee.management.annotation.ManagedOperation;

import org.softee.management.annotation.Parameter;

import org.softee.management.helper.MBeanRegistration;
 
@MBean(objectName="pojo-agent-test:name=HelloWorld")

@Description("HelloWorld MBean by pojo-mbean")

public class HelloWorld {
 
    private String name ;
 
    private int age;
 
    @ManagedOperation

    @Description("print the name and age")

    public void print(){

        System.out.println("name="+name+",age="+age);

    }

    @ManagedOperation

    @Description("increment the age and then return the new age")

    public int incrementAge(@Parameter("age")int age){

        this.age = this.age+age;

        return this.age;

    }
 
    @ManagedAttribute @Description("about name")

    public String getName() {

        return name;

    }

    @ManagedAttribute

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }
 
    @ManagedAttribute @Description("about age")

    public int getAge() {

        return age;

    }

    @ManagedAttribute

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    /**

     * 把MBean注册到MBeanServer中

     * @throws Exception

     */

    public void initMBeanServer() throws Exception{

         new MBeanRegistration(this).register();

    }
 
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        HelloWorld a = new HelloWorld();

        a.initMBeanServer();

        Thread.sleep(500000);

    }
}