JVM metrics - Application Real-Time Monitoring Service: Central de Documentação do Alibaba Cloud

O agente do ARMS coleta métricas da JVM em cinco categorias: memória, garbage collection (GC), threads, classes e descritores de arquivos. A obtenção de todas as métricas ocorre por meio das interfaces padrão de gerenciamento do JDK (java.lang.management) em intervalos regulares.

As seções a seguir detalham, para cada métrica, o método de coleta, o nome reportado, o tipo, a unidade, as dimensões e a API subjacente do JDK.

Métricas de memória

O agente do ARMS chama periodicamente ManagementFactory.getPlatformMXBeans(MemoryPoolMXBean.class) para obter o uso de memória de cada pool da JVM.

Cada MemoryPoolMXBean reporta os tamanhos inicial, máximo, committed e utilizado de um espaço de memória específico. Para consultar esses valores diretamente:

public static void printCurrentJVMMemoryUsage() {
    List<MemoryPoolMXBean> beans = ManagementFactory.getPlatformMXBeans(MemoryPoolMXBean.class);
    for (MemoryPoolMXBean bean : beans) {
        System.out.printf("area=%s\tname=%s\tinitial=%d\tmax=%d\tcommited=%d\tuse=%d\n", bean.getType().name(),
                bean.getName(), bean.getUsage().getInit(), bean.getUsage().getMax(), bean.getUsage().getCommitted(), bean.getUsage().getUsed());
    }
}

Exemplo de saída (varia conforme a versão da JVM):

area=NON_HEAP	name=Code Cache	initial=2555904	max=134217728	commited=3211264	use=3139712
area=NON_HEAP	name=Metaspace	initial=0	max=-1	commited=8388608	use=7950584
area=NON_HEAP	name=Compressed Class Space	initial=0	max=1073741824	commited=1048576	use=919408
area=HEAP	name=PS Eden Space	initial=67108864	max=1409286144	commited=67108864	use=39057856
area=HEAP	name=PS Survivor Space	initial=11010048	max=11010048	commited=11010048	use=0
area=HEAP	name=PS Old Gen	initial=179306496	max=2863661056	commited=179306496	use=0

O agente reporta esses valores diretamente, sem processamento adicional.

Métricas reportadas

Métrica	Tipo	Unidade	Descrição
`arms_jvm_mem_init_bytes`	Gauge	Bytes	Tamanho inicial de memória solicitado pela JVM.
`arms_jvm_mem_max_bytes`	Gauge	Bytes	Tamanho máximo de memória disponível.
`arms_jvm_mem_committed_bytes`	Gauge	Bytes	Memória committed à JVM pelo sistema operacional.
`arms_jvm_mem_used_bytes`	Gauge	Bytes	Memória atualmente em uso.

Dimensões

Dimensão	Descrição	Valores de exemplo
`area`	Tipo de espaço de memória.	`heap`, `nonheap`
`id`	Nome do espaço de memória.	`eden`, `survivor`, `total`

Para obter detalhes sobre os espaços de memória da JVM, consulte JVM memory details.

Métricas de GC

O método de coleta depende da versão do seu agente:

Antes da V4.4.0: Uma tarefa agendada consulta ManagementFactory.getPlatformMXBeans(GarbageCollectorMXBean.class).
V4.4.0 e posteriores: O agente assina eventos de GarbageCollectionNotificationInfo para coleta em tempo real.

Cada GarbageCollectorMXBean reporta contagens e durações acumuladas de GC desde a inicialização da JVM. Para consultar esses valores diretamente:

public static void printGC() {
    List<GarbageCollectorMXBean> beans = ManagementFactory.getPlatformMXBeans(GarbageCollectorMXBean.class);
    for (GarbageCollectorMXBean  bean : beans) {
        System.out.printf("name=%s\tgcCount=%d\tgcTime=%d\n", bean.getName(),
                bean.getCollectionCount(), bean.getCollectionTime());
    }
}

Exemplo de saída (varia conforme a versão da JVM):

name=PS Scavenge	gcCount=0	gcTime=0
name=PS MarkSweep	gcCount=0	gcTime=0

Como esses valores são acumulados desde a inicialização da JVM, o agente calcula o delta entre coletas consecutivas (intervalo padrão: 15 segundos). Ele reporta as contagens e durações por intervalo.

Métricas reportadas

Métrica	Tipo	Unidade	Descrição
`arms_jvm_gc_delta`	Gauge (delta)	Contagem	Número de ocorrências de GC no intervalo de coleta atual.
`arms_jvm_gc_seconds_delta`	Gauge (delta)	Segundos	Tempo de GC consumido no intervalo de coleta atual.

Dimensões

Dimensão	Descrição	Valores de exemplo
`gen`	Tipo de geração do GC.	`young`, `old`
`cause`	Motivo do acionamento do GC (V4.4.0+).	`System.gc()`, `Heap Dump Initiated GC`, `Allocation Failure`Visualizar descrições dos valores

Mapeamento de nomes de garbage collectors

O agente do ARMS mapeia os nomes reais dos garbage collectors para valores padronizados da dimensão gen para simplificar a análise.

Coletores padrão

Nome do garbage collector	Valor de `gen`
Copy	`young`
G1 Young Gen	`young`
G1 Old Gen	`old`
G1 Young Generation	`young`
G1 Old Generation	`old`
ParNew	`young`
ConMarkSweep	`old`
ConcurrentMarkSweep	`old`
PS Scavenge	`young`
PS MarkSweep	`old`
PS Serial	`young`
MarkSweepCompact	`old`

Coletores ZGC

O ZGC utiliza um design fundamentalmente diferente que não se encaixa na classificação tradicional young/old. O agente do ARMS mapeia os coletores ZGC separadamente:

Nome do garbage collector	Valor de `gen`
ZGC Cycles	`cycles`
ZGC Pauses	`pauses`
ZGC Minor Cycles	`young_cycles`
ZGC Minor Pauses	`young_pauses`
ZGC Major Cycles	`old_cycles`
ZGC Major Pauses	`old_pauses`

Gráfico de uso de stack de threads

O console do ARMS exibe um gráfico de Thread Stack Usage. O agente não coleta essa métrica. Em vez disso, o valor corresponde à contagem atual de threads ativas multiplicada por 1 MB. Esse é o tamanho padrão de stack por thread que a JVM aloca para tabelas de variáveis locais, stacks de operandos, links dinâmicos e endereços de retorno de métodos.

Métricas de threads

O agente do ARMS chama periodicamente ManagementFactory.getThreadMXBean() para obter as contagens de threads.

A instância retornada de ThreadMXBean fornece a contagem acumulada de threads iniciadas, a contagem atual de threads ativas e a contagem de threads daemon. O agente também conta as threads ativas por estado: RUNNABLE, BLOCKED, WAITING e TIMED_WAITING.

Para consultar esses valores diretamente:

public static void printThreads() {
    ThreadMXBean threadMXBean = java.lang.management.ManagementFactory.getThreadMXBean();
    int threadCount = threadMXBean.getThreadCount();
    int daemonThreadCount = threadMXBean.getDaemonThreadCount();
    long totalStartedThreadCount = threadMXBean.getTotalStartedThreadCount();
    long terminatedThreadCount = totalStartedThreadCount - threadCount;
    System.out.printf("allStartedThreadCount=%d\tcurrentThreadCount=%d\tdaemonThreadCount=%d\tterminatedThreadCount=%d\n"
            , totalStartedThreadCount, threadCount, daemonThreadCount, terminatedThreadCount);
}

Exemplo de saída (varia conforme a versão da JVM):

allStartedThreadCount=5	currentThreadCount=5	daemonThreadCount=4	terminatedThreadCount=0

A contagem de threads finalizadas equivale à contagem acumulada de threads iniciadas menos a contagem atual de threads ativas. Todos os outros valores vêm diretamente do ThreadMXBean. O agente reporta esses valores sem processamento adicional.

Métricas reportadas

Métrica	Tipo	Unidade	Descrição
`arms_jvm_threads_count`	Gauge	Contagem	Contagem de threads por estado.

Dimensões

A dimensão state distingue as categorias de threads:

Valor de `state`	Descrição
`live`	Total de threads ativas.
`daemon`	Threads daemon.
`terminated`	Threads finalizadas (somente agente ARMS 4.x).
`new`	Threads no estado NEW.
`runnable`	Threads no estado RUNNABLE.
`blocked`	Threads no estado BLOCKED.
`wait`	Threads no estado WAITING.
`timed-wait`	Threads no estado TIMED_WAITING.

Métricas de carregamento de classes

O agente do ARMS chama periodicamente ManagementFactory.getClassLoadingMXBean() para obter as contagens de carregamento de classes.

O ClassLoadingMXBean retornado fornece as contagens acumuladas de classes carregadas e descarregadas desde a inicialização da JVM. Para consultar esses valores diretamente:

public static void printCurrentJVMMemoryUsage() {
    ClassLoadingMXBean classLoaderMXBean = ManagementFactory.getClassLoadingMXBean();
    long totalLoadedClassCount = classLoaderMXBean.getTotalLoadedClassCount();
    long unloadedClassCount = classLoaderMXBean.getUnloadedClassCount();
    System.out.printf("totalLoadedClassCount=%d\tunloadedClassCount=%d\n"
            , totalLoadedClassCount, unloadedClassCount);
}

Exemplo de saída (varia conforme a versão da JVM):

totalLoadedClassCount=1355	unloadedClassCount=0

Como esses valores são acumulados desde a inicialização da JVM, o agente calcula o delta entre coletas consecutivas (intervalo padrão: 15 segundos) para reportar as contagens por intervalo.

Métricas reportadas

Métrica	Tipo	Unidade	Descrição
`arms_class_load_loaded`	Gauge (delta)	Contagem	Número de classes carregadas no intervalo de coleta atual.
`arms_class_load_un_loaded`	Gauge (delta)	Contagem	Número de classes descarregadas no intervalo de coleta atual.

Métricas de descritores de arquivos

O agente do ARMS chama periodicamente ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean() para obter o uso de descritores de arquivos. Essa métrica está disponível apenas em sistemas baseados em Unix, onde o bean é uma instância de UnixOperatingSystemMXBean.

Para consultar esses valores diretamente:

public static void printFDUsage() {
    OperatingSystemMXBean operatingSystemMXBean = ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();
    if (!(operatingSystemMXBean instanceof UnixOperatingSystemMXBean)) {
        return;
    }
    long openFDCount = ((UnixOperatingSystemMXBean) operatingSystemMXBean).getOpenFileDescriptorCount();
    long maxFDCount = ((UnixOperatingSystemMXBean) operatingSystemMXBean).getMaxFileDescriptorCount();
    System.out.printf("openFDCount=%d\tfdOpenRatio=%f\n"
            , openFDCount, (double) openFDCount / maxFDCount);
}

Exemplo de saída (varia conforme a versão da JVM):

openFDCount=184	fdOpenRatio=0.017969

A taxa de abertura é calculada como openFileDescriptorCount / maxFileDescriptorCount. O agente reporta esses valores sem processamento adicional.

Métricas reportadas

Métrica	Tipo	Unidade	Descrição
`arms_file_desc_open_count`	Gauge	Contagem	Número de descritores de arquivos atualmente abertos.
`arms_file_desc_open_ratio`	Gauge	Taxa (0-1)	Proporção de descritores de arquivos abertos em relação ao máximo permitido.