【JMX】jmx结合jmx_exporter实现promethues监控

JMX

JMX的全称为Java Management Extensions. 顾名思义，是管理Java的一种扩展。这种机制可以方便的管理、监控正在运行中的Java程序。常用于管理线程，内存，日志Level，服务重启，系统环境等

基本术语

• MBean：
  是Managed Bean的简称，可以翻译为“管理构件”。在JMX中MBean代表一个被管理的资源实例，通过MBean中暴露的方法和属性，外界可以获取被管理的资源的状态和操纵MBean的行为。事实上，MBean就是一个Java Object，同JavaBean模型一样，外界使用自醒和反射来获取Object的值和调用Object的方法，只是MBean更为复杂和高级一些。MBean通过公共方法以及遵从特定的设计模式封装了属性和操作，以便暴露给管理应用程序。例如，一个只读属性在管理构件中只有Get方法，既有Get又有Set方法表示是一个可读写的属性。一共有四种类型的MBean:

  • Standard MBean,
  • Dynamic MBean,
  • Open MBean,
  • Model MBean。

• MBeanServer：
  MBean生存在一个MBeanServer中。MBeanServer管理这些MBean，并且代理外界对它们的访问。并且MBeanServer提供了一种注册机制，是的外界可以通过名字来得到相应的MBean实例。

• JMX Agent：
  Agent只是一个Java进程，它包括这个MBeanServer和一系列附加的- - - MbeanService。当然这些Service也是通过MBean的形式来发布。

• Protocol Adapters and Connectors：
  MBeanServer依赖于Protocol Adapters和Connectors来和运行该代理的Java虚拟机之外的管理应用程序进行通信。Protocol Adapters通过特定的协议提供了一张注册在MBeanServer的MBean的视图。例如，一个HTML Adapter可以将所有注册过的MBean显示在Web 页面上。不同的协议，提供不同的视图。Connectors还必须提供管理应用一方的接口以使代理和管理应用程序进行通信，即针对不同的协议，Connectors必须提供同样的远程接口来封装通信过程。当远程应用程序使用这个接口时，就可以通过网络透明的和代理进行交互，而忽略协议本身。Adapters和Connectors使MBean服务器与管理应用程序能进行通信。因此，一个代理要被管理，它必须提供至少一个Protocol Adapter或者Connector。面临多种管理应用时，代理可以包含各种不同的Protocol Adapters和Connectors。当前已经实现和将要实现的Protocol Adapters和Connectors包括： RMI Connector, SNMP Adapter, IIOP Adapter, HTML Adapter, HTTP Connector.

Adapter 和Connector的区别在于：Adapter是使用某种Internet协议来与JMX Agent获得联系，Agent端会有一个对象 (Adapter)来处理有关协议的细节。比如SNMP Adapter和HTTP Adapter。而Connector则是使用类似RPC的方式来访问Agent，在Agent端和客户端都必须有这样一个对象来处理相应的请求与应答。比如RMI Connector。

Spring JMX

为了将一个POJO变为MBean，一个做法是定义一个XXXXMBean为名的接口，然后实现它。
而Spring提供了一种更简单的方法，Annotation注释即可，既可以将POJO变为MBean，还可以为属性，方法及其参数都加上描述，为JConsole进行操作时提供更好的帮助信息。

• @ManagedResource 在类上使用，把类标记为MBean。
• @ManagedOperation 在可操作的方法加使用。
• @ManagedAttribute 在字段上使用。如果属性是可读可写的，就在getter和setter上都注释，只读的话就只在getter上注释。

package com.example.demo.jmx;

import org.springframework.jmx.export.annotation.ManagedAttribute;
import org.springframework.jmx.export.annotation.ManagedOperation;
import org.springframework.jmx.export.annotation.ManagedResource;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
@Component
@ManagedResource(objectName="test.jmx:name=ServerManager",
        description="Server manager.")
public class Hello {

    private final AtomicLong alarm = new AtomicLong(0);

    @ManagedAttribute
    public Integer getAlarm() {
        return alarm.intValue();
    }

    @ManagedOperation
    public void setAlarm() {
        alarm.incrementAndGet();
    }
}

新建一个SpringBoot项目，添加像上面使用注解的类，启动项目后，就可以在JConsole查看MBean的情况了。

支持JMX远程连接

如果是用Jolokia将JMX Restful JSON的话，远程连接就不是必须的。如果仍然要远程连接，可以在启动JVM时加上系统参数

-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=3099

JConsole

如果JConsole与应用在同一台机器，直接选择该进程
远程进程URL可以简单的写host:port 如 localhost:2099 ，
练打字的话写完整版的service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:2099/jmxrmi

自定义MBean（非Spring方式）

1. 新建接口

package com.example.demo.jmx;

public interface AlarmMBean {
    Integer getAlarm();
    void setAlarm();
}

2. 新建实现类

package com.example.demo.jmx;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

public class Alarm implements AlarmMBean{

    private final AtomicLong alarm = new AtomicLong(0);

    @Override
    public Integer getAlarm() {
        return alarm.intValue();
    }

    @Override
    public void setAlarm() {
        alarm.incrementAndGet();
    }
}

3. 注册MBean
   Demo程序在main访法中调用即可

    private static void registerMBean(String module,Integer errorCode) {
        try {
            MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
            ObjectName name = new ObjectName("jmxBean:name="+module+"-"+errorCode);
            //create mbean and register mbean
            server.registerMBean(new Alarm(), name);

        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }

4. 支持JConsole远程连接

    private static void jmxConnect() {
        try {
            MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();

            LocateRegistry.createRegistry(9999);
            //URL路径的结尾可以随意指定，但如果需要用Jconsole来进行连接，则必须使用jmxrmi
            JMXServiceURL url = new JMXServiceURL
                    ("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:9999/jmxrmi");
            JMXConnectorServer jcs = JMXConnectorServerFactory.newJMXConnectorServer(url, null, server);
            System.out.println("begin rmi start");
            jcs.start();
            System.out.println("rmi start");

        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }

    }

这样就可以在JConsole中用localhost:9999连接。

prometheus jmx_exporter

通过HTTP公开JMX Bean以供Prometheus使用的过程
https://github.com/prometheus/jmx_exporter

配置文件config.yaml

--- 
lowercaseOutputLabelNames: true
lowercaseOutputName: true
#whitelistObjectNames: ["java.lang:type=OperatingSystem","jmxBean:type=custom",*]
#blacklistObjectNames: []
rules:
   #在JConsole中可观察到自定义MBean：jmxBean:name=reactor-100102
  - pattern: 'jmxBean<>(alarm):'
    name: test_$1_$2
    labels:
      "module": "$1"
      "errorCode": "$2"
    type: COUNTER
    attrNameSnakeCase: true

whitelistObjectNames 中配置MBean的白名单，缺省设置默认是全部公开的MBean。
()每个小括号的正则结果对应$1,$2...的变量。
更多的选项设置Github文档中有更详细描述和示例配置。

模式匹配格式 (pattern)

与模式匹配的输入格式为

domainattrName: value

部分	描述
domain	定义ObjectName时,JMX对象名称中冒号之前的部分。
beanProperyName/Value	Bean属性。这些是JMX对象名称中冒号后面的键/值。
key	如果遇到复合数据或表格数据，则将属性名称添加到此列表中。
attrName	属性的名称。对于表格数据，这将是列的名称
value	属性的值。

预设格式

在大多数情况下，缺省格式将以一种可以产生健全度量标准的方式转换bean。它是

domain_beanPropertyValue1_key1_key2_...keyN_attrName{beanpropertyName2="beanPropertyValue2", ...}: value

javaagent运行

要作为javaagent运行，请下载jar并运行：
java -javaagent:./jmx_prometheus_javaagent-0.12.0.jar=8081:config.yaml -jar yourJar.jar
现在可以在http://localhost:8081/metrics 上访问指标
要将Java代理绑定到特定IP，请将端口号更改为host:port。

JavaAgent.java

https://github.com/prometheus/jmx_exporter/blob/master/jmx_prometheus_javaagent/src/main/java/io/prometheus/jmx/JavaAgent.java

参考链接：
https://blog.csdn.net/u013256816/article/details/52800742
https://github.com/springside/springside4/wiki/Jmx
https://docs.spring.io/spring-boot/docs/2.1.9.RELEASE/reference/html/boot-features-jmx.html
https://github.com/prometheus/jmx_exporter