初识Java系统性能监控工具Metrics

Metrics是一款Java的类库，主要用于监控和统计，可以对系统的一些性能及业务指标进行监测。

为什么我们需要Metrics：

一般来说，作为一个后端系统。作为黑盒运行的一个后端服务，我们可能需要了解系统的运行情况及性能等等，最常见的比如：

• 系统的TPS or QPS是多少？
• 一次核心业务请求的处理时间是多少ms？
• 系统的线程、队列等资源使用情况？
• 缓存命中情况？

除此之外，还有很多业务及运维场景可以投入到实际使用中。

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入门使用：

添加maven依赖

        <dependency>
            <groupId>io.dropwizard.metrics</groupId>
            <artifactId>metrics-core</artifactId>
            <version>3.1.0</version>
        </dependency>  

MetricRegistry

metrics组件的核心类是MetricRegistry，分析下该类的源码可知

public class MetricRegistry implements MetricSet {
    private final ConcurrentMap<String, Metric> metrics = this.buildMap();
    private final List<MetricRegistryListener> listeners = new CopyOnWriteArrayList();

    public MetricRegistry() {
    }
    public <T extends Metric> T register(String name, T metric) throws IllegalArgumentException {
        if (metric instanceof MetricSet) {
            this.registerAll(name, (MetricSet)metric);
        } else {
            Metric existing = (Metric)this.metrics.putIfAbsent(name, metric);
            if (existing != null) {
                throw new IllegalArgumentException("A metric named " + name + " already exists");
            }

            this.onMetricAdded(name, metric);
        }

        return metric;
    }

    public void registerAll(MetricSet metrics) throws IllegalArgumentException {
        this.registerAll((String)null, metrics);
    }

    public Counter counter(String name) {
        return (Counter)this.getOrAdd(name, MetricRegistry.MetricBuilder.COUNTERS);
    }

    public Histogram histogram(String name) {
        return (Histogram)this.getOrAdd(name, MetricRegistry.MetricBuilder.HISTOGRAMS);
    }

    public Meter meter(String name) {
        return (Meter)this.getOrAdd(name, MetricRegistry.MetricBuilder.METERS);
    }

    public Timer timer(String name) {
        return (Timer)this.getOrAdd(name, MetricRegistry.MetricBuilder.TIMERS);
    }

MetricRegistry中维护了一个map，当向MetricRegistry register时，会将对应的Metric放入map中，该类是监测调度的主要类。该类中定义了主要的四种监测类型：counter、meter、histogram、timer。

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详细了解下对应的使用方法和对应场景。

Counter

counter主要用于统计，主要包含inc()和dec()方法，用于增减。 使用示例：

	MetricRegistry metricRegistry= new MetricRegistry();
	Counter counter = new Counter();
	metricRegistry.register("counter-test", counter);
	counter.inc();

	System.out.println(metricRegistry.getCounters().get("counter-test").getCount());

首先示例化MetricRegistry、Counter；将counter注册到MetricRegistry中，注册时需携带一个唯一的key标识，用于标识该次监测对应的实际业务场景，在后续的实战中会需要用到这个key来做可视化。

Meter

Meter用于度量一系列事件发生的速率，主要用在统计TPS、QPS等。Meters会统计最近1分钟，5分钟，15分钟，还有全部时间的速率。 Meter的主要方法会mark()，meter中自己维护了计数器和Time相关变量用于达到统计速率的效果，使用方法和Counter类似，生成meter实例并注册。

	MetricRegistry metricRegistry= new MetricRegistry();
	Meter meter = new Meter();
	metricRegistry.register("meter-test", meter);
	meter.mark();

Histogram

Histogram统计数据的分布情况。比如最小值，最大值，中间值，还有中位数，75百分位，90百分位，95百分位，98百分位，99百分位，和 99.9百分位的值。 Meter的主要方法是update()，根据对update的调用，通过Snapshot类维护了小值，最大值，中间值等等数据。

	MetricRegistry metricRegistry= new MetricRegistry();
	Histogram histogram = new Histogram(new ExponentiallyDecayingReservoir());
	metricRegistry.register("histogram-test", histogram);
	Random random = new Random();
	for (int i= 0; i < 100; i++) {
		histogram.update(random.nextInt(1000));
	}
	System.out.println(histogram.getSnapshot());

Timer

Timer其实是 Histogram 和 Meter 的结合， histogram 某部分代码/调用的耗时， meter统计TPS。主要方法就是time()。

	MetricRegistry metricRegistry= new MetricRegistry();
	Timer timer = new Timer();
	metricRegistry.register("timer-test", timer);
	timer.time();

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关于Metrics类库的基本使用就介绍到这里，后续会介绍下实战使用和可视化组件的配合使用。