应用性能监测与管理-01字节码技术在应用性能领域的实践

5、基于字节码技术（ Instrumentation + ASM）的听云Server解决方案
5.1、对JRE的支持
Oracle Hotspot JVM for Linux, Solaris, Windows, OSX 6 - 8
Apple Hotspot JVM for OSX 6
IBM JVM for Linux 6 - 7
•
• •
内置MBean
自定义MBean jconsole
•
jmxtrans(/) + Ganglia
4.2.1 内置MBean
import ng.management.ManagementFactory;
•
• •
ManagementFactory.getMemoryMXBean();
Spring portlet
Struts
JSF (Java Server Faces) Play Scala Xml-rpc Hibernate Dubbo Thrift
JMX
MongoDB Memcached Quartz Job Scheduler 1.8.3 - 2.2.x Jedis 2.20 ……..
4.1、logs
Cost
处理各种各样的日志格式
Error-log, Slow Log, SQL Slow Log …
额外的代码开发量
public void a(){ long beginTime= System.currentTimeMillis(); … … log.debug(System.currentTimeMillis() - beginTime); }
虚拟机之前动态改变类行为。Java class 被存储在严格格式定义的 .class 文件 里，这些类文件拥有足够的元数据来解析类中的所有元素：类名称、方法、
属性以及 Java 字节码（指令）。ASM 从类文件中读入信息后，能够改变类
行为，分析类信息，根据用户需求改变类行为。 ASM通过Visitor(访问者)模式、Chain Of Responsibility(职责链)模式、
吞吐率
• •
错误率（可用性）
CPU利用率 内存使用率 线程数量
3、Java应用性能影响因素
3、Java应用性能影响因素
业务代码
数据库
NoSQL Web Service 后台Job 异常和错误 JVM（内存、GC、线程、Session）
4、应用性能检测与管理的工具及技术
字节码技术在APM领域的实践
听云 -- 杨金全
一段代码、几个妹纸…
客厅投诉蜂拥而至。。。
我的应用怎么了。。。
我的应用怎么了。。。
一般情况下，应用状态来源有……..
用户投诉
应用日志
2
1
但你随时会面对……
偶发性故障？
摸不到头脑？
无法定位？
定位不准？
猿类。。。
提纲
应用性能监测与管理 应用性能指标 Java应用性能影响因素 应用性能检测与管理的工具及技术 基于字节码技术的听云Server解决方案
4.3、Metrics + Graphite (二)
Graphite 是一个用于采集应用实时信息并进行统计的开源项目，可用于采集
多种应用服务运行状态信息
4.4、Spring Insight
Insight通过 AspectJ以及Spring框架来显示应用程序性能的详细信息，这些
信息包括什么地方消耗了多少时间。
5.5、Other features
HttpClient
(HttpURLConnection)
JMS and Spring-JMS CXF Jersey SiteMesh
5.6、安装 -- 一步操作
-javaagent:/path/to/tingyun/tingyun-agent-java.jar
1.2 、应用性能监测的必要性
对于任何一个服务端应用来说，监控都是至关重要的一环。一个系统在运行
过程当中太容易出现故障，网络、存储、系统负载、软件 Bug，任何一个点
出现问题都有可能影响到整个系统的稳定运行，因此，监控必不可少。 一个完善的系统监控方案要从两个方面帮助我们：
• 1、不断检查各项服务的稳定性，出现问题第一时间通知相关人员
时间成本
无法快速串联业务组件消耗时间
繁琐的运维工作
4.2、JMX
JMX -- Java Management Extensions，即Java管理扩展。
JVM 本身的很多运行时参数都通过 JMX 暴露出来了(JDK 1.5 需要增加 Dcom.sum.mamagement.jmxremote)，如内存、GC 等相关参数，可以很 简单地自定义 MBean 来将应用本身的参数暴露出来。
Instrumentation inst)和premain(String args)同时存在时，优先使用前者。其中方法
参数args即命令中的options，类型为String（注意不是String[]），因此如果需要多个 参数，需要在方法中自己处理（比如用“;”分割多个参数之类）；inst是运行时由VM 自动传入的Instrumentation实例，可以用于获取VM信息
ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans(); ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();
•
ManagementFactory.getThreadMXBean();
4.2.2、自定义Mbean -- 获取tomcat session数
Bridge Pattern(桥接)模式等多种设计模式，将 “.class” 类文件的内容从头
到尾扫描一遍，按要求生成新类。 优势就在于其性能更高、更符合现代软件模式的编程模型
4.5.1、字节码技术 – ASM（二）
4.5.2 Java Instrumentation（一）
Instrumentation 是 Java 5 提供的新特性。使用 Instrumentation，开发者 可以构建一个代理，用来监测运行在 JVM 上的程序。监测一般是通过在执行 某个类文件之前，对该类文件的字节码进行适当修改进行的。 用独立于应用程序之外的代理（agent）程序来监测和协助运行在JVM上的应 用程序。这种监测和协助包括但不限于获取JVM运行时状态，替换和修改类 定义等。在 Instrumentation 的实现当中，存在一个 JVMTI （Java Virtual Machine Tool Interface）的代理程序，通过调用 JVMTI 当中 Java 类相关 的函数来完成 Java 类的动态操作。 将instrument功能从native库中解脱了出来，而使用纯java的方式来解决问 题。
4.5.2 Java Instrumentation（二）
通过在启动参数里增加 –javaagent:/path/to/agent.jar来启动
Instrumentation 的代理程序
• • 在这个jar包的manifest文件中包含Premain-Class属性 代理类必须提供一个public static void premain(String args, Instrumentation inst)或 public static void premain(String args) 方法 当在命令行启动该代理jar时，VM会根据manifest中指定的代理类，使用于main类相 同的系统类加载器（即ClassLoader.getSystemClassLoader()获得的加载器）加载代 理类。在执行main方法前执行premain()方法。如果premain(String args,
• Nagios：系统和网络监视工具 -- 警报
•
2、记录系统、应用运行的各项指标，帮助运维人员全面掌2.应用性能指标
衡量指标
响应时间（用户感知、独占时间）
• • • • • 阻塞时间 应用层时间 数据库时间 NoSQL时间 Web Service 时间 rpm -- requests per minute cpm-- calls per minute
• • 监测企业关键应用性能
• 通过应用过程监测、模拟等手段可真实测量最终用户的响应时间及是否发生错误
快速定位应用系统性能故障
• 通过对应用系统各种组件（Framework、数据库、NoSQL、外部服务、中间件）的监
测，迅速定位系统故障，如数据库查询缓慢、外部API不可用等问题。
•
优化系统性能
• 精确分析系统各个组件占用系统资源情况，中间件、数据库执行效率，根据应用系统性 能要求提出专家建议，保证应用在整个生命周期内使用的系统资源要求最少，节约TCO。
5.7 性能数据
4.2.3、jconsole
4.2.4、jmxtrans + Ganglia
4.3、Metrics + Graphite (一)
5种度量的类型：Gauges, Counters, Histograms, Meters,Timers.
可以通过JMX，终端，CSV文件来报告Metrics指标
5.2、App/Web Server 支持
ColdFusion Glassfish Jboss Jboss EAP Jetty Netty Resin Tomcat
TomEE
WebLogic WebSphere WildFly
5.3、支持的框架或组件
Insight属于SpringSource tc服务器的一部分（tc服务器开发版是是一个自由 软件，是STS的一部分）