前两天阅读公司代码看到了用JMX监控定时任务信息和状态，JMX这个单词感觉很熟于是便去查阅了一下，并写了监控线程池的Demo
通过阅读本篇文章你将了解到：
- JMX介绍
- 线程池介绍
- JMX监控线程池应用
什么是JMX
JMX简介
JMX（Java Management Extensions），监控管理框架，通过使用JMX可以监控和管理应用程序。JMX最常见的场景是监控Java程序的基本信息和运行情况，任何Java程序都可以开启JMX，然后使用JConsole或Visual VM进行预览
JMX架构
JMX架构图
总共分为三层，分发层、代理层、设备层
分发层：根据不同的协议定义了对代理层进行各种操作的管理接口，简单的来说是监控指标的查看方式，可以是
HTTP连接、RMI连接、SNMP连接
代理层：管理MBean，通过将MBean注册到代理层实现MBean的管理，除了注册
MBean，还可以注册Adapter，代理层在应用中一般都是MBeanService
设备层：监控指标抽象出的类，可以分为以下几种:
- Standard MBean
- Dynamic MBean
- Open MBean
- Model MBean
- MXBean
应用中一般使用Standard MBean比较多，所以这里只介绍Standard MBean，使用Standard MBean需要满足一定的规则，规则如下：
- 定义一个接口，接口名必须为
XXXXMBean的格式，必须以MBean结尾 - 如果接口为
XXXXMBean，则接口实现类必须为MBean，否则程序将报错 - 接口中通过
get和set方法表示监控指标是否可读、可写。比如getXXX()抽象方法，则XXX就是监控的指标，getXXX()表示XXX性能指标可读，setXXX()方法表示该监控指标可写 - 参数和返回类型只能是简单的引用类型（如String）和基本数据类型，不可以是自定义类型，如果返回值为自定义类型可以选择
MXBean
线程池简单介绍
线程池是线程的管理工具，通过使用线程池可以复用线程降低资源消耗、提高响应速度、提高线程的可管理性。如果在系统中大量使用线程池，就必须对线程池进行监控方便出错时定位问题。可以通过线程池提供的参数进行监控，线程池提供的参数如下：
| 方法 | 含义 |
|---|---|
| getActiveCount | 线程池中正在执行任务的线程数量 |
| getCompletedTaskCount | 线程池已完成的任务数量 |
| getCorePoolSize | 线程池的核心线程数量 |
| getLargestPoolSize | 线程池曾经创建过的最大线程数量 |
| getMaximumPoolSize | 线程池的最大线程数量 |
| getPoolSize | 线程池当前的线程数量 |
| getTaskCount | 线程池需要执行的任务数量 |
应用
介绍完JMX及线程池以后，写一个JMX监控线程池的Demo，总不能纸上谈兵吧
- 定义线程池监控类：
ThreadPoolMonitor.javapublic class ThreadPoolMonitor extends ThreadPoolExecutor { private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass()); /** * ActiveCount * */ int ac = 0; /** * 当前所有线程消耗的时间 * */ private AtomicLong totalCostTime = new AtomicLong(); /** * 当前执行的线程总数 * */ private AtomicLong totalTasks = new AtomicLong(); /** * 线程池名称 */ private String poolName; /** * 最短 执行时间 * */ private long minCostTime; /** * 最长执行时间 * */ private long maxCostTime; /** * 保存任务开始执行的时间 */ private ThreadLocalstartTime = new ThreadLocal<>(); public ThreadPoolMonitor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, String poolName) { this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, Executors.defaultThreadFactory(), poolName); } public ThreadPoolMonitor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, String poolName) { super(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory); this.poolName = poolName; } public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, String poolName) { return new ThreadPoolMonitor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(), poolName); } public static ExecutorService newCachedThreadPool(String poolName) { return new ThreadPoolMonitor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<>(), poolName); } public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(String poolName) { return new ThreadPoolMonitor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(), poolName); } /** * 线程池延迟关闭时（等待线程池里的任务都执行完毕），统计线程池情况 */ @Override public void shutdown() { // 统计已执行任务、正在执行任务、未执行任务数量 logger.info("{} Going to shutdown. Executed tasks: {}, Running tasks: {}, Pending tasks: {}", this.poolName, this.getCompletedTaskCount(), this.getActiveCount(), this.getQueue().size()); super.shutdown(); } @Override public List shutdownNow() { // 统计已执行任务、正在执行任务、未执行任务数量 logger.info("{} Going to immediately shutdown. Executed tasks: {}, Running tasks: {}, Pending tasks: {}", this.poolName, this.getCompletedTaskCount(), this.getActiveCount(), this.getQueue().size()); return super.shutdownNow(); } /** * 任务执行之前，记录任务开始时间 */ @Override protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) { startTime.set(System.currentTimeMillis()); } /** * 任务执行之后，计算任务结束时间 */ @Override protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) { long costTime = System.currentTimeMillis() - startTime.get(); startTime.remove(); //删除，避免占用太多内存 //设置最大最小执行时间 maxCostTime = maxCostTime > costTime ? maxCostTime : costTime; if (totalTasks.get() == 0) { minCostTime = costTime; } minCostTime = minCostTime < costTime ? minCostTime : costTime; totalCostTime.addAndGet(costTime); totalTasks.incrementAndGet(); logger.info("{}-pool-monitor: " + "Duration: {} ms, PoolSize: {}, CorePoolSize: {}, ActiveCount: {}, " + "Completed: {}, Task: {}, Queue: {}, LargestPoolSize: {}, " + "MaximumPoolSize: {}, KeepAliveTime: {}, isShutdown: {}, isTerminated: {}", this.poolName, costTime, this.getPoolSize(), this.getCorePoolSize(), super.getActiveCount(), this.getCompletedTaskCount(), this.getTaskCount(), this.getQueue().size(), this.getLargestPoolSize(), this.getMaximumPoolSize(), this.getKeepAliveTime(TimeUnit.MILLISECONDS), this.isShutdown(), this.isTerminated()); } public int getAc() { return ac; } /** * 线程平均耗时 * * @return * */ public float getAverageCostTime() { return totalCostTime.get() / totalTasks.get(); } /** * 线程最大耗时 * */ public long getMaxCostTime() { return maxCostTime; } /** * 线程最小耗时 * */ public long getMinCostTime() { return minCostTime; } /** * 生成线程池所用的线程，改写了线程池默认的线程工厂 */ static class EventThreadFactory implements ThreadFactory { private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1); private final ThreadGroup group; private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1); private final String namePrefix; /** * 初始化线程工厂 * * @param poolName 线程池名称 */ EventThreadFactory(String poolName) { SecurityManager s = System.getSecurityManager(); group = Objects.nonNull(s) ? s.getThreadGroup() : Thread.currentThread().getThreadGroup(); namePrefix = poolName + "-pool-" + poolNumber.getAndIncrement() + "-thread-"; } @Override public Thread newThread(Runnable r) { Thread t = new Thread(group, r, namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(), 0); if (t.isDaemon()) t.setDaemon(false); if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY) t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); return t; } } }
通过继承线程池来自定义线程池，并在构造函数中加入了poolName标明是哪一个线程池，同时重写了beforeExecute、afterExecute、terminated等方法，在beforeExecute方法中记录线程池执行的时间，在afterExecute方法中计算线程执行的耗时、最大耗时、最小耗时、平均耗时。重写线程池生成线程的方法，指定了生成的线程名
-
定义一个
MBean：ThreadPoolParamMBean.java
MBean其实并不是一个实体类而是一个接口，里面定义了监控的指标public interface ThreadPoolParamMBean { /** * 线程池中正在执行任务的线程数量 * * @return */ int getActiveCount(); /** * 线程池已完成的任务数量 * * @return */ long getCompletedTaskCount(); /** * 线程池的核心线程数量 * * @return */ int getCorePoolSize(); /** * 线程池曾经创建过的最大线程数量 * * @return */ int getLargestPoolSize(); /** * 线程池的最大线程数量 * * @return */ int getMaximumPoolSize(); /** * 线程池当前的线程数量 * * @return */ int getPoolSize(); /** * 线程池需要执行的任务数量 * * @return */ long getTaskCount(); /** * 线程最大耗时 * * @return * */ long getMaxCostTime(); /** * 线程最小耗时 * * @return * */ long getMinCostTime(); /** * 线程平均耗时 * * @return * */ float getAverageCostTime(); } -
定义一个
MBean实现类：ThreadPoolParam.java
定义的是静态MBean，所以接口实现类必须满足规定，即xxxMBean，实现类为xxxpublic class ThreadPoolParam implements ThreadPoolParamMBean { private ThreadPoolMonitor threadPoolMonitor; public ThreadPoolParam(ExecutorService es) { this.threadPoolMonitor = (ThreadPoolMonitor) es; } /** * 线程池中正在执行任务的线程数量 * * @return */ @Override public int getActiveCount() { return threadPoolMonitor.getAc(); } /** * 线程池已完成的任务数量 * * @return */ @Override public long getCompletedTaskCount() { return threadPoolMonitor.getCompletedTaskCount(); } /** * 线程池的核心线程数量 * * @return */ @Override public int getCorePoolSize() { return threadPoolMonitor.getCorePoolSize(); } /** * 线程池曾经创建过的最大线程数量 * * @return */ @Override public int getLargestPoolSize() { return threadPoolMonitor.getLargestPoolSize(); } /** * 线程池的最大线程数量 * * @return */ @Override public int getMaximumPoolSize() { return threadPoolMonitor.getMaximumPoolSize(); } /** * 线程池当前的线程数量 * * @return */ @Override public int getPoolSize() { return threadPoolMonitor.getPoolSize(); } /** * 线程池需要执行的任务数量 * * @return */ @Override public long getTaskCount() { return threadPoolMonitor.getTaskCount(); } /** * 线程最大耗时 * * @return * */ @Override public long getMaxCostTime() { return threadPoolMonitor.getMaxCostTime(); } /** * 线程最小耗时 * * @return * */ @Override public long getMinCostTime() { return threadPoolMonitor.getMinCostTime(); } /** * 线程平均耗时 * * @return * */ @Override public float getAverageCostTime() { return threadPoolMonitor.getAverageCostTime(); } }监控的参数指标通过线程池得到
-
测试类：
Test.javapublic class Test { private static Random random = new Random(); public static void main(String[] args) throws MalformedObjectNameException, InterruptedException { ExecutorService es1 = ThreadPoolMonitor.newCachedThreadPool("test-pool-1"); ThreadPoolParam threadPoolParam1 = new ThreadPoolParam(es1); ExecutorService es2 = ThreadPoolMonitor.newCachedThreadPool("test-pool-2"); ThreadPoolParam threadPoolParam2 = new ThreadPoolParam(es2); MBeanServerUtil.registerMBean(threadPoolParam1, new ObjectName("test-pool-1:type=threadPoolParam")); MBeanServerUtil.registerMBean(threadPoolParam2, new ObjectName("test-pool-2:type=threadPoolParam")); //http连接的方式查看监控任务 HtmlAdaptor.start(); executeTask(es1); executeTask(es2); Thread.sleep(1000 * 60 * 60); } private static void executeTask(ExecutorService es) { new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 10; i++) { int temp = i; es.submit(() -> { //随机睡眠时间 try { Thread.sleep(random.nextInt(60) * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(temp); }); } }).start(); } }说明：
-
MBeanServerUtil.registerMBean()注册监控的类 -
HtmlAdaptor.start()开启HTTP连接的方式查看监控任务
启动程序后打开
http://localhost:8082/如下图：
image.png -
点击test-pool-1下的type=threadPoolParam
image.png
通过刷新获取线程池最新的监控指标
test-pool-1和type=threadPoolParam这些属性是在ObjectName中定义的属性值
总结
使用JMX监控线程池只是JMX一个功能，本篇文章只是学以致用，更多有关JMX以及线程池的内容可以查阅其他资料。文章若有错误欢迎指正
最后附：项目代码，欢迎fork与star，【划重点了】