Java管理扩展指南之MBean简介

2 MBean简介

2.1. MBeans简要介绍

本课程介绍JMX API的基本概念，它被称之为被管理的bean，或者MBean。

MBean是一个被管理的Java对象，就像Javabean组件一样，但是它遵从JMX规范的设计模式。MBean可以表示设备、应用或者任何需要被管理的资源。MBeans暴露如下管理接口：

• 一组可读和可写属性，或者两者兼而有之。
• 一组调用方法。
• 自我描述。

在MBean实例的生命周期中，管理接口都不会发生变化。MBeans可以在某种预定义的事件发生时发送通知。

JMX规范定义了五种MBean：

• 标准MBeans
• 动态MBeans
• 开放MBeans
• 模型MBeans
• MXBeans

本系列的例子主要介绍最简单的MBeans类型-标准MBeans和MXBeans。

2.2. 标准MBeans

本章主要介绍标准MBean的简单例子。

标准MBean通过编写SomethingMBean的java接口进行定义，然后定义一个Java类Something实现接口SomethingMBean。SomethingMBean中的方法用于定义属性和操作。默认情况下，每个方法都会定义一个操作。属性和操作都是满足特定设计模式的java类方法。标准MBean由MBean接口和一个实现类组成。MBean接口的方法列出所有暴露的属性和操作。实现类实现MBean接口以此提供管理资源功能。

下面的章节介绍标准MBean的例子和一个简单的JMX代理管理MBean。

2.2.1. MBean接口

MBean接口HelloMBean，如下：

packagecom.example;

public interfaceHelloMBean {

publicvoid sayHello();

publicint add(int x, int y);

publicString getName();

publicint getCacheSize();

publicvoid setCacheSize(int size);

}

按照约定，MBean接口的名称由其实现类名+MBean后缀组成。在本例中，MBean接口类为HelloMBean，Hello类实现该接口。

根据JMX规范，MBean接口由属性（可读getter方法或者可写setter方法）和操作（暴露的方法）组成。HelloMBean接口定义了两种方法：add()和sayHello()。

HelloMBean定义两个属性:Name是只读的（getter方法）String属性，CacheSize是可读且可写的（getter和setter）int属性。Getter和setter方法允许管理程序访问并改变属性的值。在JMX规范中，getter方法是以get开头并且不能返回void的任何public方法。getter方法允许管理程序读取属性的值。Setter方法是以set开头并且接收一个参数的任何public方法。setter方法允许管理程序修改属性的值。

这些操作和属性在MBean实现中展示。

2.2.2. MBean实现

Hello类试下HelloMBean接口如下：

package com.example;

public class Hello ...

implements HelloMBean {

public void sayHello() {

System.out.println("hello, world");

}

public int add(int x, int y) {

return x + y;

}

public String getName() {

return this.name;

}

public int getCacheSize() {

return this.cacheSize;

}

public synchronized void setCacheSize(int size) {

...

this.cacheSize = size;

System.out.println("Cache size now " + this.cacheSize);

}

...

private final String name = "Reginald";

private int cacheSize = DEFAULT_CACHE_SIZE;

private static final int

DEFAULT_CACHE_SIZE = 200;

}

Hello类实现HelloMBean。sayHello()和add()操作很简单，实际操作可以可繁可简，依操作简繁而异。

同时，Hello定义了获取Name属性的getter方法和读写CacheSize属性的getter和setter方法。本例中，Name属性不会改变。然而，在实际场景中，该属性随着资源的运行，依然可以改变。例如，这个属性值可以代表运行时间或者内存占用。这里，该属性值为Reginald。 调用setCacheSize 方法使你可以修改CacheSize 的值（初始值为200）。真实场景中，改变CacheSize属性值需要其他操作同时执行，例如申请、释放内存。本例仅打印该值以确保其已经改变。然而，更复杂的操作绝不仅仅调用println()。

HelloMBean接口和其实现类Hello定义之后，便可以使用它们管理资源了，如下节所示。

2.2.3. 创建JMX代理管理资源

资源通过MBean装配后，资源的管理可以通过JMX代理执行。

JMX代理的核心组件时MBean Server。MBean server是用于MBean进行注册的对象管理服务器，包括一系列的管理MBeans的服务。查看MBeanServer的API文档了解MBean server实现详情。

Main class实现了一个基本的JMX代理。

package com.example;

import java.lang.management.*;

import javax.management.*;

public class Main {

public static void main(String[] args)

throws Exception {

MBeanServer mbs = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();

ObjectName name = new ObjectName("com.example:type=Hello");

Hello mbean = new Hello();

mbs.registerMBean(mbean, name);

...

System.out.println("Waiting forever...");

Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);

}

}

JMX代理类Main首先获取MBean server，MBean server通过调用 java.lang.management.ManagementFactory类的getPlatformMBeanServer()方法进行初始化。如果平台之前没有创建MBean server，getPlatformMBeanServer会自动调用JMX方法MBeanServerFactory.createMBeanServer()创建MBean server。Main中MBeanServer的实例名为mbs。

然后，Main类为MBean实例定义一个对象名（ObjectName）。每个JMX MBean必须有一个对象名。对象名是JMX类ObjectName的实例，必须满足JMX规范的语法。即对象名必须包含一个域domain和一系列的key-value属性值。Main中定义的对象名中，域domain是com.example（也就是MBean所在的包名）。同时，key-value属性值声明该对象名额属性type值为Hello。

接下来创建Hello对象的实例mbean，该对象注册到MBean server实例mbs中，注册需传递mbean和对象名，注册方法是MBeanServer.registerMBean()。

Hello MBean注册到MBean server后，Main就只需等待Hello执行管理操作。本例中，这些管理操作时调用sayHell()和add()，获取和设置属性值。

2.2.4. 运行标准MBean实例

完成例子中的各类后，你现在可以运行本例子。本例使用JConsole与MBean进行交互。

要运行本例，执行以下步骤：

a)保存jmx_examples.zip到你的工作目录。

b)在终端窗口中通过如下命令解压压缩包。

unzip jmx_examples.zip

c)在工作目录中编译java类。

javac com/example/*.java

d)如果你使用JDK6及其以上，使用如下命令启动：

java com.example.Main

如果你运行低于JDK6以下的版本，你需要添加额外的启动参数来暴露管理和监控接口。

java -Dcom.sun.management.jmxremote example.Main

Main类会打印信息以确认其运行。

e)在本机另一个终端中启动JConsole。

jconsole

新建连接对话框会展现可连接的、处于运行中的JMX代理列表。

f)在新建连接对话框中，选择com.example.Main并连接。一组当前平台的活动便会展现出来。

g)点击MBean标签。该标签展示所有注册到MBean server的MBean。

h)在左侧边栏，展开MBean树形结构的com.example节点。你会看到例子中的Hello。如果点击Hello，你可以看到它暴露的属性和方法。

i)展开MBean树形结构中Hello中的属性。你会看到Hello类定义的MBean属性。

j)更改CacheSize属性值为150。在启动Main程序的终端窗口中，会提示该属性的值已经发生变化。

k)展开MBean属性结构中Hello中的方法。你将可以看到sayHello和add方法。

l)通过点击sayHello按钮调用sayHello操作。JConsole对话框将会提示你方法调用成功。Main启动的终端窗口将会显示“hello, world”。

m)点击add方法的按钮，输入两个整形参数。JConsole的对话框将会给出结果。

n)通过点击“连接”->“退出”关闭JConsole。

2.3. MXBean

本节介绍特殊的MBean，也称之为MXBean。

MXBean是一种引用预定义数据类型的MBean。通过这种方式，您可以确保任何客户机（包括远程客户机）都可以使用您的MBean，而不需要客户机访问代表MBean类型的特定的类。MXBean提供一种方便的方法来绑定数据，而不需要客户端进行特殊的绑定操作。

类似于标准MBean，MXBean定义一个名为SomethingMXBeans的java接口和一个java类实现。然而，不同于标准MBans，MXBeans不需要java实现类必须名为Something。每个接口中的方法定义属性或者操作。@MXBean注解可以用于注解Java接口，这样接口的名称就不必以MXBean为结尾了。

MXBeans包含于J2SE 5.0版本的java.lang.management包中。然而，除了java.lang.management中定义的一组标准MXBeans，使用者可以定义自己的MXBeans。

MXBeans的主要思想是：MXBean接口java.lang.management.MemoryMBean 中引用的诸如java.lang.managementMemoryUsage类型，该类型映射一组称之为开放类型（定义为javax.management.openbean包中）的类型。映射的具体规则详见MXBean规范。然而，对于简单的诸如int、String类型的映射规则保持不变，而对于复杂类型MemoryUsage则映射为基本类型CompositeDataSupport。

MXBean的例子由如下文件构成，你可以在jmx_examples.zip中找到。

• QueueSampler定义MXBean接口
• 实现上面接口的QueueSampler类
• MXBean 接口的getQueueSample方法返回类型QueueSample类
• Main类，程序启动类

MXBean例子上述这些类实现如下动作：

• 定义简单的MXBean，管理Queue<String>类型的资源
• 定义getter方法：getQueueSample返回Queue的快照QueueSample类，该类将如下类绑定在一起。
  • 快照时间
  • 队列queue大小
  • 特定时间队列queue的头部
• 将MXBean注册到MBean server

2.3.1. MXBean接口

如下代码展示示例QueueSamplerMXBean的MXBean接口：

package com.example;

public interface QueueSamplerMXBean {

public QueueSample getQueueSample();

public void clearQueue();

}

注意，你声明一个MXBean接口的方式与声明标准MBean接口的方式完全相同。QueueSamplerMXBean接口定义getter方法：getQueueSample和操作clearQueue。

2.3.2. 定义MXBean操作

QueueSampler例子中定义的MXBean操作如下：

package com.example;

import java.util.Date;

import java.util.Queue;

public class QueueSampler

implements QueueSamplerMXBean {

private Queue<String> queue;

public QueueSampler (Queue<String> queue) {

this.queue = queue;

}

public QueueSample getQueueSample() {

synchronized (queue) {

return new QueueSample(new Date(),

queue.size(), queue.peek());

}

}

public void clearQueue() {

synchronized (queue) {

queue.clear();

}

}

}

QueueSampler实现MXBean接口中定义的getter方法getQueueSampler和clearQueue操作。getQueueSample操作返回QueueSample类的实例，该实例由java.util.Queue的peek方法和size方法和java.util.Data实例构造而成。

2.3.3. 定义MXBean接口返回的Java类型

QueueSampler 返回QueueSample类型的实例，代码如下：