Application Real-Time Monitoring Service：JVM 指標說明

記憶體相關指標

ARMS探針中存在一個定時任務，通過定期調用JDK的介面 java.lang.management.ManagementFactory#getPlatformMXBeans(java.lang.Class<T>)並傳入 java.lang.management.MemoryPoolMXBean.class參數獲得JVM記憶體相關指標。

該方法會返回一個列表，列表中每一個對象反映了JVM中不同記憶體預期使用方式。下面的程式碼片段簡單地示範了如何使用該方法。

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());
    }
}

該程式碼片段在不同JVM版本中的輸出有所不同，一個可能的輸出結果如下所示，包含了每一個記憶體地區的類型，名稱以及初始大小、最大大小、已提交量和已使用量。

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

ARMS探針定期採集這些資料，採集到後不做任何額外加工直接上報並記錄在下述指標中。

其中兩個關鍵維度：

JVM各個記憶體地區說明請參見JVM監控記憶體詳情說明。

GC相關指標

針對4.4.0以下版本探針，ARMS探針中存在一個定時任務，通過定期調用JDK的介面 java.lang.management.ManagementFactory#getPlatformMXBeans(java.lang.Class<T>)並傳入 java.lang.management.GarbageCollectorMXBean參數獲得JVM GC相關指標；針對4.4.0及以上版本探針，通過訂閱由 GarbageCollectorMXBean提供的 GarbageCollectionNotificationInfo事件擷取相關資料。

該方法會返回一個列表，列表中每一個對象反映了JVM中不同垃圾收集器的運行情況。下面的程式碼片段簡單地示範了如何使用該方法。

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());
    }
}

該程式碼片段在不同JVM版本中的輸出有所不同，一個可能的輸出結果如下所示，包含了每一個記憶體回收行程的名稱、GC次數以及GC耗時。

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

需要注意的是，因為該資料記錄的是JVM啟動以來的累計值，ARMS探針在定期採集到這些資料後會減去上一次採集的值得到當前周期（預設15秒）內的GC次數和GC耗時，然後上報並記錄在下述指標中。

考慮到實際的記憶體回收行程數量較多，為降低使用者理解成本， ARMS探針會將實際的記憶體回收行程名稱映射為Young和Old並記錄在下述維度中。

具體的映射關係如下：

由於在最新的ZGC中，整體GC的設計有較大變動，不再適用之前簡單的YoungGC、FullGC這種分類方式，ZGC單獨映射如下：

需要注意，在ARMS控制台上會展示一個叫做線程棧使用的圖表，如下圖所示，該指標並非在ARMS探針側採集，是通過當前存活線程數 × 1MB計算所得。JVM中預設會為每個線程分配1MB的空間用於儲存棧幀中的局部變數表、運算元棧、動態連結和方法返回地址等資訊。

線程相關指標

ARMS探針中存在一個定時任務，通過定期調用JDK的介面 java.lang.management.ManagementFactory#getThreadMXBean獲得JVM線程相關指標。

該方法會返回一個類型為java.lang.management.ThreadMXBean的執行個體，該執行個體反映了當前JVM的線程情況。下面的程式碼片段簡單地示範了如何使用該方法。

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);
}

該程式碼片段在不同JVM版本中的輸出有所不同，一個可能的輸出結果如下所示，包含了當前JVM累計啟動的線程數、存活的線程數、後台線程數以及累計的終結線程數。需要注意，除了終結線程數之外，其餘幾個線程數均是通過直接調用ThreadMXBean方法獲得，累計的終結線程數是通過累計啟動線程數減去當前存活線程數獲得，代表了從JVM啟動後，累計有多少線程完成執行任務而被終結回收。

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

此外對於當前存活的線程數，會分別統計其處於RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING的線程數量。

ARMS探針會定期採集這些資料，採集後不做額外處理直接記錄在下述指標中。

上文提到的不同線程通過下述關鍵維度區分。

類相關指標

ARMS探針中存在一個定時任務，通過定期調用JDK的介面 ManagementFactory.getClassLoadingMXBean()獲得JVM類載入相關指標。

該方法會返回一個類型為java.lang.management.ClassLoadingMXBean的執行個體，該執行個體反映了當前JVM的線程情況。下面的程式碼片段簡單地示範了如何使用該方法。

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);
}

該程式碼片段在不同JVM版本中的輸出有所不同，一個可能的輸出結果如下所示，包含了當前JVM累計載入的類數量和累計卸載的類數量。

totalLoadedClassCount=1355	unloadedClassCount=0

需要注意，因為該資料記錄的是JVM啟動以來的累計值，ARMS探針在定期採集到這些資料後會減去上一次採集的值得到當前周期（預設15秒）內的類載入數量和類卸載數量，然後上報並記錄在下述指標中。

檔案控制代碼相關指標

ARMS探針中存在一個定時任務，通過定期調用JDK的介面 ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean()獲得JVM類載入相關指標。

該方法會返回一個類型為java.lang.management.OperatingSystemMXBean的執行個體，該執行個體反映了當前JVM的檔案控制代碼開啟情況。下面的程式碼片段簡單地示範了如何使用該方法。

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);
}

該程式碼片段在不同的JVM版本輸出有所不同，一個可能的輸出結果如下所示，結果中輸出了當前JVM開啟的檔案控制代碼數和檔案控制代碼開啟率，檔案控制代碼開啟率是由當前JVM已經開啟的檔案控制代碼數除以當前JVM總的可開啟檔案控制代碼數得到。

openFDCount=184	fdOpenRatio=0.017969

ARMS 探針會定期採集這些資料，採集後不做額外處理直接記錄在下述指標中。