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因收到Google相关通知，网站将会择期关闭。相关通知内容
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12 JMX 与相关工具：山高月小，水落石出
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Java 平台提供了全面的 JVM 监控和管理措施。
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在 Java SE 5 之前，虽然 JVM 提供了一些底层的 API，比如 JVMPI 和 JVMTI，但这些 API 都是面向 C 语言的，需要通过 JNI 等方式才能调用，想要监控 JVM 和系统资源非常不方便。
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Java SE 5.0 版本引入了 JMX 技术（Java Management Extensions，Java 管理扩展），JMX 技术的前身是“JSR3:Java Management Extensions”，以及“JSR 160:JMX Remote API”。
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JMX 是用于监控和管理 JVM 资源（包括应用程序、设备、服务和 JVM）的一组标准 API。
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通过这些 API 接口，可以对外暴露 JVM 和宿主机的一些信息，甚至支持远程动态调整某些运行时参数。
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JMX 技术让我们在 JDK 中开发自检程序成为可能，同时也提供了很多轻量级的 API 来监测 JVM 状态和运行中对象/线程状态，从而提高了 Java 语言自身的管理监测能力。
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客户端使用 JMX 主要通过两种方式：
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程序代码手动获取 MXBean；
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通过网络远程获取 MBean。
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从 JVM 运行时获取 GC 行为数据，最简单的办法是使用标准 JMX API 接口。JMX 也是获取 JVM 内部运行时状态信息 的标准 API。可以编写程序代码，通过 JMX API 来访问本程序所在的 JVM，也可以通过 JMX 客户端执行（远程）访问。MXBean 可用于监控和管理 JVM，每个 MXBean 都封装了一部分功能。
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如果用通俗的话来讲，就是我们可以在 JVM 这个机构内部搞一个“政务信息公开系统”，这个东西就可以看做是 MBeanServer，然后系统默认有很多信息，比如 JVM 的基本信息、内存和 GC 的信息等，可以放到这个系统来公开。应用程序里的其他 Java 代码也可以自己定义一些 MBean，然后把这些自己想要公开的信息挂到这个系统里来。这个时候，就不管是本 JVM 内部，还是其他的 Java 应用程序，都可以访问到这个 MBeanServer 上的所有公开信息，也就是 MBean 的属性，甚至可以直接调用 MBean 提供的方法反过来影响系统。
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获取当前 JVM 的 MXBean 信息
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JDK 默认提供的 MXBean 相关类，主要位于 rt.jar 文件的 java.lang.management 包中。获取 JVM 中 MXBean 信息的代码示例如下：
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package jvm.chapter11;
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import com.alibaba.fastjson.JSON;
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import com.alibaba.fastjson.serializer.*;
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import java.lang.management.*;
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import java.util.*;
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public class MXBeanTest {
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public static void main(String[] args) {
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Map<String, Object> beansMap = loadMXBeanMap();
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String jsonString = toJSON(beansMap);
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System.out.println(jsonString);
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}
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public static Map<String, Object> loadMXBeanMap() {
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// import java.lang.management.*
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// 1. 操作系统信息
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OperatingSystemMXBean operatingSystemMXBean =
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ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();
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// 2. 运行时
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RuntimeMXBean runtimeMXBean =
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ManagementFactory.getRuntimeMXBean();
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// 3.1 JVM 内存信息
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MemoryMXBean memoryMXBean =
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ManagementFactory.getMemoryMXBean();
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// 3.2 JVM 内存池-列表
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List<MemoryPoolMXBean> memoryPoolMXBeans =
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ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans();
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// 3.3 内存管理器-列表
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List<MemoryManagerMXBean> memoryManagerMXBeans =
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ManagementFactory.getMemoryManagerMXBeans();
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// 4. class 加载统计信息
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ClassLoadingMXBean classLoadingMXBean =
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ManagementFactory.getClassLoadingMXBean();
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// 5. 编译统计信息
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CompilationMXBean compilationMXBean =
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ManagementFactory.getCompilationMXBean();
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// 6. 线程
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ThreadMXBean threadMXBean =
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ManagementFactory.getThreadMXBean();
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// 7. GC
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List<GarbageCollectorMXBean> garbageCollectorMXBeans =
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ManagementFactory.getGarbageCollectorMXBeans();
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// 8. 获取平台日志 MXBean
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PlatformLoggingMXBean platformLoggingMXBean =
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ManagementFactory.getPlatformMXBean(PlatformLoggingMXBean.class);
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//
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Map<String, Object> beansMap = new HashMap<String, Object>();
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//
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beansMap.put("operatingSystemMXBean", operatingSystemMXBean);
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beansMap.put("runtimeMXBean", runtimeMXBean);
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beansMap.put("memoryMXBean", memoryMXBean);
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beansMap.put("memoryPoolMXBeans", memoryPoolMXBeans);
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beansMap.put("memoryManagerMXBeans", memoryManagerMXBeans);
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beansMap.put("classLoadingMXBean", classLoadingMXBean);
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beansMap.put("compilationMXBean", compilationMXBean);
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beansMap.put("threadMXBean", threadMXBean);
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beansMap.put("garbageCollectorMXBeans", garbageCollectorMXBeans);
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beansMap.put("platformLoggingMXBean", platformLoggingMXBean);
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return beansMap;
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}
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public static String toJSON(Object obj) {
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// MemoryPoolMXBean 这些未设置的属性序列化时会报错
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SimplePropertyPreFilter filter = new SimplePropertyPreFilter();
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filter.getExcludes().add("collectionUsageThreshold");
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filter.getExcludes().add("collectionUsageThresholdCount");
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filter.getExcludes().add("collectionUsageThresholdExceeded");
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filter.getExcludes().add("usageThreshold");
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filter.getExcludes().add("usageThresholdCount");
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filter.getExcludes().add("usageThresholdExceeded");
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//
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String jsonString = JSON.toJSONString(obj, filter,
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SerializerFeature.PrettyFormat);
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return jsonString;
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}
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}
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取得这些 MXBean 之后，就能采集到对应的 Java 运行时信息，定时上报给某个系统，那么一个简单的监控就创建了。
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当然，这么简单的事情，肯定有现成的轮子啦。比如 Spring Boot Actuator，以及后面介绍的 Micrometer 等。各种监控服务提供的 Agent-lib 中也会通过类似的手段采集相应的数据。
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如果想通过编程方式获取远程机器上的 MXBean，请参考：
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Using the Platform MBean Server and Platform MXBeans
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使用 JMX 工具远程连接
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最常见的 JMX 客户端是 JConsole 和 JVisualVM（可以安装各种插件，十分强大）。两个工具都是标准 JDK 的一部分，而且很容易使用. 如果使用的是 JDK 7u40 及更高版本，还可以使用另一个工具：Java Mission Control（JMC，大致翻译为 Java 控制中心）。
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监控本地 JVM 并不需要额外配置，如果是远程监控，还可以在服务端部署 Jstatd 服务暴露部分信息给 JMX 客户端。
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所有 JMX 客户端都是独立的程序，可以连接到目标 JVM 上。目标 JVM 可以在本机，也可以是远端 JVM。
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想要支持 JMX 客户端连接服务端 JVM 实例，则 Java 启动脚本中需要加上相关的配置参数，示例如下：
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-Dcom.sun.management.jmxremote
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-Dcom.sun.management.jmxremote.port=10990
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-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
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-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
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如果服务器具有多张网卡（多个 IP），由于安全限制，必须明确指定 hostname， 一般是 IP。
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-Djava.rmi.server.hostname=47.57.227.67
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这样启动之后，JMX 客户端（如 JConsole、JVisualVM、JMC）就可以通过 <IP:端口> 连接。(参考 JVisualVM 的示例）。
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如这里对应的就类似于：47.57.227.67:10990。
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如果想要远程查看 VisualGC，则服务端需要开启 Jstatd 来支持，JVisualVM 先连 Jstatd 远程主机，接着在远程主机上点右键添加 JMX 连接。关于 JVisualVM 的使用，请参考前面的文章《JDK 内置图形界面工具》。
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以 JConsole 为例，我们看一下，连接到了远程 JVM 以后，在最后一个面板即可看到 MBean 信息。
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例如，我们可以查看 JVM 的一些信息：
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也可以直接调用方法，例如查看 VM 参数：
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如果启动的进程是 Tomcat 或者是 Spring Boot 启动的嵌入式 Tomcat，那么我们还可以看到很多 Tomcat 的信息：
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JMX 的 MBean 创建和远程访问
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前面讲了在同一个 JVM 里获取 MBean，现在我们再来写一个更完整的例子：创建一个 MBean，然后远程访问它。
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先定义一个 UserMBean 接口（必须以 MBean 作为后缀）：
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package io.github.kimmking.jvmstudy.jmx;
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public interface UserMBean {
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Long getUserId();
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String getUserName();
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void setUserId(Long userId);
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void setUserName(String userName);
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}
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然后实现它：
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package io.github.kimmking.jvmstudy.jmx;
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public class User implements UserMBean {
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Long userId = 12345678L;
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String userName = "jvm-user";
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@Override
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public Long getUserId() {
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return userId;
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}
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@Override
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public String getUserName() {
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return userName;
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}
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@Override
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public void setUserId(Long userId) {
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this.userId = userId;
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}
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@Override
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public void setUserName(String userName) {
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this.userName = userName;
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}
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}
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最后实现一个类来启动 MBeanServer：
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package io.github.kimmking.jvmstudy.jmx;
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import javax.management.MBeanServer;
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import javax.management.MBeanServerFactory;
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import javax.management.ObjectName;
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import javax.management.remote.JMXConnectorServer;
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import javax.management.remote.JMXConnectorServerFactory;
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import javax.management.remote.JMXServiceURL;
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import java.lang.management.ManagementFactory;
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import java.rmi.registry.LocateRegistry;
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import java.rmi.registry.Registry;
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public class UserJmxServer {
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public static void main(String[] args){
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MBeanServer server;
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User bean=new User();
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try {
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int rmiPort = 1099;
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String jmxServerName = "TestJMXServer";
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Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(rmiPort);
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server = MBeanServerFactory.createMBeanServer("user");
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ObjectName objectName = new ObjectName("user:name=User");
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server.registerMBean(bean, objectName);
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JMXServiceURL url = new JMXServiceURL("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:1099/user");
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System.out.println("JMXServiceURL: " + url.toString());
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JMXConnectorServer jmxConnServer = JMXConnectorServerFactory.newJMXConnectorServer(url, null, server);
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jmxConnServer.start();
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}catch (Exception e){
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e.printStackTrace();
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}
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}
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}
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通过这几个代码我们可以看到，使用 MBean 机制，需要：
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先定义 MBean 接口；
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实现这个接口；
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然后把接口和类，注册到 MBeanServer，这里可以用 JVM 里的默认 MBeanServer，也可以自己创建一个新的 Server，这里为了简单，就使用了默认的。
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然后我们就可以使用客户端工具或者代码来访问 MBeanServer，查看和操作 MBean，由于 MBean 类似反射的机制（如果早期做过 Windows 平台的 COM 对象开发，就会发现是类似的），客户端不需要知道具体的 MBean 接口或者实现类，也能请求服务器端。
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如果大家学习过 Apache Dubbo，就知道在 Dubbo 里消费端必须拿到服务提供者的服务接口，才能配置和调用，这里不同的地方就是客户端是不需要 MBean 接口的。
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JConsole 里查看自定义 MBean
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首先我们启动这个应用 UserJmxServer，接下来我们使用工具来查看和操作它。
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打开 JConsole，在远程输入：
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service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:1099/user
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查看 User 的属性：
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直接修改 UserName 的值：
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使用 JMX 远程访问 MBean
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我们先使用 JMXUrl 来创建一个 MBeanServerConnection，连接到 MBeanServer，然后就可以通过 ObjectName，也可以看做是 MBean 的地址，像反射一样去拿服务器端 MBean 里的属性，或者调用 MBean 的方法。示例如下：
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package io.github.kimmking.jvmstudy.jmx;
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import javax.management.*;
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import javax.management.remote.*;
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import java.rmi.registry.LocateRegistry;
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import java.rmi.registry.Registry;
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import java.util.Iterator;
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import java.util.Set;
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public class UserJmxClient {
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public static void main(String[] args){
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try {
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String surl = "service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:1099/user";
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JMXServiceURL url = new JMXServiceURL(surl);
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JMXConnector jmxc = JMXConnectorFactory.connect(url, null);
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MBeanServerConnection mbsc = jmxc.getMBeanServerConnection();
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System.out.println("Domains:---------------");
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String domains[] = mbsc.getDomains();
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for (int i = 0; i < domains.length; i++) {
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System.out.println("\tDomain[" + i + "] = " + domains[i]);
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}
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System.out.println("all ObjectName：---------------");
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Set<ObjectInstance> set = mbsc.queryMBeans(null, null);
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for (Iterator<ObjectInstance> it = set.iterator(); it.hasNext();) {
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ObjectInstance objectInstance = (ObjectInstance) it.next();
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System.out.println("\t" + objectInstance.getObjectName() + " => " + objectInstance.getClassName());
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}
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System.out.println("user:name=User：---------------");
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ObjectName mbeanName = new ObjectName("user:name=User");
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MBeanInfo info = mbsc.getMBeanInfo(mbeanName);
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System.out.println("Class: " + info.getClassName());
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if (info.getAttributes().length > 0){
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for(MBeanAttributeInfo m : info.getAttributes())
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System.out.println("\t ==> Attriber：" + m.getName());
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}
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if (info.getOperations().length > 0){
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for(MBeanOperationInfo m : info.getOperations())
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System.out.println("\t ==> Operation：" + m.getName());
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}
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System.out.println("Testing userName and userId .......");
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Object userNameObj = mbsc.getAttribute(mbeanName,"UserName");
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System.out.println("\t ==> userName：" + userNameObj);
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Object userIdObj = mbsc.getAttribute(mbeanName,"UserId");
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System.out.println("\t ==> userId：" + userIdObj);
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Attribute userNameAttr = new Attribute("UserName","kimmking");
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mbsc.setAttribute(mbeanName,userNameAttr);
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System.out.println("Modify UserName .......");
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userNameObj = mbsc.getAttribute(mbeanName,"UserName");
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System.out.println("\t ==> userName：" + userNameObj);
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jmxc.close();
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}catch (Exception e){
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e.printStackTrace();
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}
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}
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}
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直接运行，输出如下：
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Domains:---------------
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Domain[0] = JMImplementation
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Domain[1] = user
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all ObjectName：---------------
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JMImplementation:type=MBeanServerDelegate => javax.management.MBeanServerDelegate
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user:name=User => io.github.kimmking.jvmstudy.jmx.User
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user:name=User：---------------
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Class: io.github.kimmking.jvmstudy.jmx.User
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==> Attriber：UserName
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==> Attriber：UserId
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Testing userName and userId .......
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==> userName：jvm-user
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==> userId：12345678
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Modify UserName .......
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==> userName：kimmking
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在前面的 JConsole 示例中，我们可以看到 JMX 的 MBeanServer 里的所有 MBean 就是一个树结构，那么怎么定位一个 MBean 对象，就是靠它的地址，ObjectName 属性，例如例子里的 user:name=User。ObjectName 跟 LDAP 里定位的 DN 非常像，可以直接在客户端拿到一个服务端实际对象的代理对象。然后进行操作：
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queryMBeans：查询当前 Server 的所有 MBean 对象，进而可以拿到每个 MBean 内的 MBeanInfo 信息，有什么属性和方法。
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getAttribute：从 Server 上拿到某个 MBean 对象的某个属性值。
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setAttribute：设置 Server 上的某个 MBean 的某个属性值。
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invoke：调用 Server 上某个 MBean 的某个方法。
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从上面的分析，我们可以看到，JMX 其实是基于 MBean 和 MBeanServer 模型、RMI 协议，在设计上非常精巧的远程调用技术。通过学习这个技术的细节，我们可以了解一般的 RPC 等技术。学会了这种 JVM 默认的管理 API 技术，我们也可以更方便的了解和分析 JVM 情况。
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更多用法
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JMX 是基于 RMI 的 JVM 管理技术，底层是 Java 平台专有的 RMI 远程方法调用，很难做到跨语言调用。怎么才能做到跨平台呢？现在最火的远程调用方式非 REST 莫属。能否让 JMX 使用 REST API 直接调用呢？答案是肯定的。
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另外，想要进行性能分析，只有 JVM 的信息还是不够的，我们还需要跟其他的各类监控集成，比如 Datadog 或是其他 APM，本篇只是简单涉及。
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JMX 与 REST API
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先说一下 JMX 的 REST API，有一个框架 Jolokia，它可以自动把 JMX 的结构转换成 REST API 和 JSON 数据。在开源软件 ActiveMQ 的控制台里就默认使用了这个框架，这样可以直接达到如下效果。
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我们使用 curl 手工执行一次 REST 调用，会直接返回给我们 API 的 JSON 结果。
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$ curl http://localhost:8161/hawtio/jolokia/read/org.apache.activemq:brokerName=localhost,type=Broker/Queues
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{"timestamp":1392110578,"status":200,"request":{"mbean":"org.apache.activemq:brokerName=localhost,type=Broker","attribute":"Queues","type":"read"},"value":[{"objectName":"org.apache.activemq:brokerName=localhost,destinationName=a,destinationType=Queue,type=Broker"}]}
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更多信息，可以阅读参考材料。
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JMX 与其他软件
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JConsole 及 JVisualVM 等工具提供了实时查看的能力，但如果我们想监控大量 JVM 实例的历史数据，应该怎么办呢?
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既然 JMX 提供了这些数据，只要我们有一个工具来定时采集，并上报给对应的 APM 收集系统，那么我们就保存了长期的历史数据，作为进一步分析和性能诊断的依据。
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例如 DataDog，听云等服务提供商都集成了对 JMX 的支持。
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因为我们的专栏主要讲解 JDK 相关工具的用法，所以想了解的同学请搜索关键字，如：“Datadog JMX”或者“听云 JMX”等等。
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如果你搜索“Spring JMX“，甚至能看到 JMX 可以把很多东西玩出花来，但 JMX 比起 HTTP API 来说还是比较重的，所以对于具有编程能力的企业和工程师来说，想要灵活和方便的话，HTTP 接口才是最方便的方式。
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相关链接
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Java Management Extensions (JMX) Guide
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Monitoring and Management for the Java Platform
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在 ActiveMQ 中使用 JMX
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Jolokia is remote JMX with JSON over HTTP.
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ActiveMQ REST Management API
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