Java管理扩展

作者: 西魏陶渊明
博客: https://blog.springlearn.cn/

JMX（Java Management Extensions，即Java管理扩展）是一个为应用程序、设备、系统等植入管理功能的框架。JMX可以跨越一系列异构操作系统平台、系统体系结构和网络传输协议，灵活的开发无缝集成的系统、网络和服务管理应用。

前面是对JMX的介绍，那么JMX在我们日常的开发过程中，有什么实际的意义呢? 相信很多做Java开发的同学都使用过JDK自带的 jconsole 或者 jvisualvm 监控过JVM的运行情况，但不知道有没有留意过它们会有一个MBean的功能/标签，通过MBean可以看到在JVM中运行的组件的一些属性和操作。下面小编就通过一个SpringBoot应用来一探究竟。并教会你如何自定义扩展。

一、实际意义

1. 启动一个SpringBoot应用

下面我们以SpringBoot应用为例子，启动一个SpringBoot项目。端口是 8080

2. 命令行打开Jconsole

3. 连接前面的应用

选中MBean标签,然后可以看到一个SpringApplication的类。shutdown是服务下线。

当我们点击了shutdown方法后,应用就会自动的关闭了。导致Jconsole连接丢失

getProperty方法是获取应用中的配置信息。如图我们获取redis的相关信息。可以看到返回值是Spring应用中我们定义的值
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那么其实这个能力就是利用JMX提供的接口来实现的。下面我们通过分析SpringBoot中的源码来看他是如何实现的。

二、源码追踪看SpringBoot应用如何实现?

我们通过看Jconsole工具,可以看到工具里面的类名叫SpringApplication，目录是admin，于是我们就根据这个推测SpringBoot中的命名,果然我们找到两个实现类。

1. SpringApplicationAdminMXBean

这个类就是JMX中的MBean，我们可以简单理解这个里面的方法都是可以通过Jconsole来调用的。
通过将这个类注册给JMX管理器就能实现在Jconsole中的数据展示。

首先看SpringApplicationAdminMXBean

public interface SpringApplicationAdminMXBean {
   //是否可读
   boolean isReady();
   //是否web应用
   boolean isEmbeddedWebApplication();
   //获取配置信息
   String getProperty(String key);
   //下线应用
   void shutdown();
}

实现类SpringApplicationAdmin,是SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar的内部类

private class SpringApplicationAdmin implements SpringApplicationAdminMXBean {
    // 是否可读，当应用还没起来时候这个值是false
      @Override
      public boolean isReady() {
         return SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar.this.ready;
      }
      // 是否是web应用
      @Override
      public boolean isEmbeddedWebApplication() {
         return SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar.this.embeddedWebApplication;
      }
    // 从Spring的配置信息中实时读取值
      @Override
      public String getProperty(String key) {
         return SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar.this.environment.getProperty(key);
      }
    // 关闭Spring应用
      @Override
      public void shutdown() {
         logger.info("Application shutdown requested.");
         SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar.this.applicationContext.close();
      }

   }

2. SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar

提供注册能力。这个类中我们可以知道如何注册JMX以及如何取消注册。下面我看这个类如何利用Spring提供的接口能力,来实现应用下线。及注册到JMX上的吧。

自动化配置将SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar声明成一个Spring中的Bean对象。并配置JMX中的命名及目录。

1. ApplicationContextAware

获得读取上下文能力。在Spring容器中一个bean如何实现了该方法则就可以获取上下文对象。

   @Override
   public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
      Assert.state(applicationContext instanceof ConfigurableApplicationContext,
            "ApplicationContext does not implement ConfigurableApplicationContext");
      this.applicationContext = (ConfigurableApplicationContext) applicationContext;
   }

2. GenericApplicationListener

获取处理事件的能力,同样在Spring中只要实现该接口,就获取了事件监听的能力,不过具体监听什么事件要自己去判断。大家可以根据例子
来理解。

  // 根据事件泛型判断是否需要处理，这里判断如果是ApplicationReadyEvent和WebServerInitializedEvent
  // 事件就处理
  @Override
   public boolean supportsEventType(ResolvableType eventType) {
      Class<?> type = eventType.getRawClass();
      if (type == null) {
         return false;
      }
      return ApplicationReadyEvent.class.isAssignableFrom(type)
            || WebServerInitializedEvent.class.isAssignableFrom(type);
   }

   @Override
   public boolean supportsSourceType(Class<?> sourceType) {
      return true;
   }

   @Override
   public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) {
    // 如果Spring已经准备好了,就将this.ready = true;
      if (event instanceof ApplicationReadyEvent) {
         onApplicationReadyEvent((ApplicationReadyEvent) event);
      }
    // 如果是Web应用,this.embeddedWebApplication = true
      if (event instanceof WebServerInitializedEvent) {
         onWebServerInitializedEvent((WebServerInitializedEvent) event);
      }
   }
   //优先级
   @Override
   public int getOrder() {
      return Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE;
   }

   void onApplicationReadyEvent(ApplicationReadyEvent event) {
      if (this.applicationContext.equals(event.getApplicationContext())) {
         this.ready = true;
      }
   }

   void onWebServerInitializedEvent(WebServerInitializedEvent event) {
      if (this.applicationContext.equals(event.getApplicationContext())) {
         this.embeddedWebApplication = true;
      }
   }

3. EnvironmentAware

获取应用配置信息, 和上面一样实现了Aware结尾的接口,都能获取对象的Spring内容的对象实例，然后我们就可以根据该实例,来进行功能扩展。

@Override
   public void setEnvironment(Environment environment) {
      this.environment = environment;
   }

4. InitializingBean

这里就要着重看了，在初始化时候将MBean注册到JMX上。当然我们可以通过 @PostConstruct注解来声明初始化方法。

@Override
   public void afterPropertiesSet() throws Exception {
      MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
      server.registerMBean(new SpringApplicationAdmin(), this.objectName);
      if (logger.isDebugEnabled()) {
         logger.debug("Application Admin MBean registered with name '" + this.objectName + "'");
      }
   }

5. DisposableBean

应用销毁时候,取消注册。同样我们也可以用@PreDestroy注解来实现

@Override
   public void destroy() throws Exception {
      ManagementFactory.getPlatformMBeanServer().unregisterMBean(this.objectName);
   }

通过对SpringBoot应用源码的追踪，我们大概已经明白JMX的实际意义了，并且能自定义一个能提供类似能力的MBean了吧，但是JMX能做的远远不止如此。

三、自定义MBean

注意接口名必须是MBean结尾，实现类必须去掉MBean

如CustomMBean接口对应的实现类必须是Custom。

1. 代码实现

@Component
public class CustomMbeanRegistrar implements ApplicationContextAware, InitializingBean, DisposableBean {
    private ConfigurableApplicationContext applicationContext;
    private ObjectName objectName = new ObjectName("com.example.demo:type=CustomAdmin,name=CustomMXBean");

    public CustomMbeanRegistrar() throws MalformedObjectNameException {
    }
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        ManagementFactory.getPlatformMBeanServer().unregisterMBean(this.objectName);
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
        server.registerMBean(new Custom(), this.objectName);
    }

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = (ConfigurableApplicationContext) applicationContext;
    }

    public interface CustomMBean {
        int getDatabaseConnectionPoolSize();
        void customShutdown();
    }

    private class Custom implements CustomMBean {

        /**
         * 获取数据库连接池大小
         *
         * @return 模拟
         */
        @Override
        public int getDatabaseConnectionPoolSize() {
            return new Random().nextInt(100);
        }

        /**
         * 自定义一个销毁方法
         */
        public void customShutdown() {
            CustomMbeanRegistrar.this.applicationContext.close();
        }
    }
}

2. 演示

四、总结

通过前面的演示,大概我们对JMX在实际中的用处有一个大概的了解了吧。根据这个特性,我们就可以根据我们的需求来定制属于自己的能力。

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