基本介紹
- 外文名：Java Management Extensions
- 簡稱：JMX
- 屬性：Java管理擴展
- 作用：為應用程式、設備植入管理功能
- 特點：JMX可以跨越異構作業系統平台
- 優點：非常容易的使應用程式具有被管理
JMX簡介,分層,設備層,代理層,服務層,管理協定,實現套用,小結,架構,
JMX簡介
優點是可以非常容易的使應用程式被管理
伸縮性的架構使每個JMX Agent服務可以很容易的放入到Agent中，每個JMX的實現都提供幾個核心的Agent服務，你也可以自己編寫服務，服務可以很容易的部署，取消部署。
主要作用是提供接口，允許有不同的實現
分層
JMX體系結構分為以下四個層次：
設備層
設備層（Instrumentation Level）：主要定義了信息模型。在JMX中，各種管理對象以管理構件的形式存在，需要管理時，向MBean伺服器進行註冊。該層還定義了通知機制以及一些輔助元數據類。
代理層
代理層（Agent Level）：主要定義了各種服務以及通信模型。該層的核心是一個MBean伺服器，所有的管理構件都需要向它註冊，才能被管理。註冊在MBean伺服器上管理構件並不直接和遠程應用程式進行通信，它們通過協定適配器和連線器進行通信。而協定適配器和連線器也以管理構件的形式向MBean伺服器註冊才能提供相應的服務。
分布服務層
分布服務層（Distributed Service Level）：主要定義了能對代理層進行操作的管理接口和構件，這樣管理者就可以操作代理。然而，當前的JMX規範並沒有給出這一層的具體規範。
附加管理協定API
定義的API主要用來支持當前已經存在的網路管理協定，如SNMP、TMN、CIM/WBEM等。
設備層
該層定義了如何實現JMX管理資源的規範。一個JMX管理資源可以是一個Java套用、一個服務或一個設備，它們可以用Java開發，或者至少能用Java進行包裝，並且能被置入JMX框架中，從而成為JMX的一個管理構件(Managed Bean)，簡稱MBean。管理構件可以是標準的，也可以是動態的，標準的管理構件遵從JavaBeans構件的設計模式；動態的管理構件遵從特定的接口，提供了更大的靈活性。
該層還定義了通知機制以及實現管理構件的輔助元數據類。
管理構件（MBean）
在JMX規範中，管理構件定義如下：它是一個能代表管理資源的Java對象，遵從一定的設計模式，還需實現該規範定義的特定的接口。該定義了保證了所有的管理構件以一種標準的方式來表示被管理資源。
管理接口就是被管理資源暴露出的一些信息，通過對這些信息的修改就能控制被管理資源。一個管理構件的管理接口包括：
1)能被接觸的屬性值；
2)能夠執行的操作；
3)能發出的通知事件；
4)管理構件的構建器。
管理構件通過公共的方法以及遵從特定的設計模式封裝了屬性和操作，以便暴露給管理應用程式。例如，一個唯讀屬性在管理構件中只有Get方法，既有Get又有Set方法表示是一個可讀寫的屬性。
其餘的JMX的構件，例如JMX代理提供的各種服務，也是作為一個管理構件註冊到代理中才能提供相應的服務。
JMX對管理構件的存儲位置沒有任何限制，管理構件可以存儲在運行JMX代理的Java虛擬機的類路徑的任何位置，也可以從網路上的任何位置導入。
JMX定義了四種管理構件：標準、動態、開放和模型管理構件。每一種管理構件可以根據不同的環境需要進行制定。
1.標準管理構件
標準管理構件的設計和實現是最簡單的，它們的管理接口通過方法名來描述。標準管理構件的實現依靠一組命名規則，稱之為設計模式。這些命名規則定義了屬性和操作。檢查標準管理構件接口和套用設計模式的過程被稱為內省（Introspection）[22]。JMX代理通過內省來查看每一個註冊在MBean 伺服器上的管理構件的方法和超類，看它是否遵從一定設計模式，決定它是否代表了一個管理構件，並辨認出它的屬性和操作。
2.動態管理構件
動態管理構件提供了更大的靈活性，它可以在運行期暴露自己的管理接口。它的實現是通過實現一個特定的接口DynamicMBean（如下圖）。
JMX代理通過getMBeanInfo方法來獲取該動態管理構件暴露的管理接口，該方法返回的對象是MbeanInfo類的實例，包含了屬性和操作的簽名。由於該方法的調用是發生在動態管理構件向MBean伺服器註冊以後，因此管理接口是在運行期獲取的。不同於標準管理構件，JMX代理不需要通過內省機制來確定動態管理構件的管理接口。由於DynamicMBean的接口是不變的，因此可以禁止實現細節。由於這種在運行期獲取管理接口的特性，動態管理構件提供了更大的靈活性。
3.開放管理構件
開放管理構件是一種專門化的動態管理構件，其中所有的與該管理構件相關的參數、返回類型和屬性都圍繞一組預定義的數據類型（String、Integer、Float 等）來建立，並且通過一組特定的接口來進行自我描述。JMX代理通過獲得一個OpenMBeanInfo對象來獲取開放管理構件的管理接口，OpenMBeanInfo是MbeanInfo的子類。
4.模型管理構件
模型管理構件也是一種專門化的動態管理構件。它是預製的、通用的和動態的 MBean 類，已經包含了所有必要預設行為的實現，並允許在運行時添加或覆蓋需要定製的那些實現。JMX規範規定該類必須實現為javax.management.modelmbean.RequiredModelMBean，管理者要做的就是實例化該類，並配置該構件的默認行為並註冊到JMX代理中，即可實現對資源的管理。JMX代理通過獲得一個ModelMBeanInfo對象來獲取管理接口。
模型管理構件具有以下新的特點[23]：
1)持久性
定義了持久機制，可以利用Java的序列化或JDBC來存儲模型MBean的狀態。
2)通知和日誌功能
能記錄每一個發出的通知，並能自動發出屬性變化通知。
3)屬性值快取
具有快取屬性值的能力。
通知模型
為此，JMX定義了通知模型。通知模型僅僅涉及了在同一個JMX代理中的管理構件之間的事件傳播。JMX通知模型依靠以下幾個部分：
1)Notification，一個通用的事件類型，該類標識事件的類型，可以被直接使用，也可以根據傳遞的事件的需要而被擴展。
2)NotificationListener接口，接受通知的對象需實現此接口。
3)NotificationFilter接口，作為通知過濾器的對象需實現此接口，為通知監聽者提供了一個過濾通知的過濾器。
4)NotificationBroadcaster接口，通知傳送者需實現此接口，該接口允許希望得到通知的監聽者註冊。
傳送一個通用類型的通知，任何一個監聽者都會得到該通知。因此，監聽者需提供過濾器來選擇所需要接受的通知。
任何類型的管理構件，標準的或動態的，都可以作為一個通知傳送者，也可以作為一個通知監聽者，或兩者都是。
輔助元數據類
輔助元數據類用來描述管理構件。輔助元數據類不僅被用來內省標準管理構件，也被動態管理構件用來進行自我描述。這些類根據屬性、操作、構建器和通告描述了管理接口。JMX代理通過這些元數據類管理所有管理構件，而不管這些管理構件的類型。
部分輔助元類如下：
1)MBeanInfo--包含了屬性、操作、構建器和通知的信息。
2)MBeanFeatureInfo--為下面類的超類。
3)MBeanAttributeInfo--用來描述管理構件中的屬性。
4)MBeanConstructorInfo--用來描述管理構件中的構建器。
5)MBeanOperationInfo--用來描述管理構件中的操作。
6)MBeanParameterInfo--用來描述管理構件操作或構建器的參數。
7)MBeanNotificationInfo--用來描述管理構件發出的通知。
代理層
代理層是一個運行在Java虛擬機上的管理實體，它活躍在管理資源和管理者之間，用來直接管理資源，並使這些資源可以被遠程的管理程式所控制。代理層由一個MBean伺服器和一系列處理被管理資源的服務所組成。下圖表示了代理層的組成：
代理層的組成
代理層的組成MBean伺服器
管理構件可以通過以下三種方法實例化和註冊：
1)通過另一個管理構件
2)管理代理本身
3)遠程應用程式
註冊一個管理構件時，必須提供一個唯一的對象名。管理應用程式用這個對象名進行標識管理構件並對其操作。這些操作包括：
1)發現管理構件的管理接口
2)讀寫屬性值
3)執行管理構件中定義的操作
4)獲得管理構件發出的通告
5)基於對象名和屬性值來查詢管理構件
協定適配器和連線器
連線器還必須提供管理套用一方的接口以使代理和管理應用程式進行通信，即針對不同的協定，連線器必須提供同樣的遠程接口來封裝通信過程。當遠程應用程式使用這個接口時，就可以通過網路透明的和代理進行互動，而忽略協定本身。
適配器和連線器使MBean伺服器與管理應用程式能進行通信。因此，一個代理要被管理，它必須提供至少一個協定適配器或者連線器。面臨多種管理套用時，代理可以包含各種不同的協定適配器和連線器。
當前已經實現和將要實現的協定適配器和連線器包括：
1)RMI連線器
2)SNMP協定適配器
3)IIOP協定適配器
4)HTML協定適配器
5)HTTP連線器
代理服務
JMX規範定義了代理服務有：
1)動態類裝載--通過管理小程式服務可以獲得並實例化新的類，還可以使位於網路上的類庫本地化。
2)監視服務--監視管理構件的屬性值變化，並將這些變化通知給所有的監聽者。
3)時間服務--定時傳送一個訊息或作為一個調度器使用。
4)關係服務--定義並維持管理構件之間的相互關係。1.動態類裝載
JMX
JMX動態類裝載是通過m-let（management applet）服務來實現的，它可以從網路上的任何URL處下載並實例化管理構件，然後向MBean伺服器註冊。在一個M-let服務過程中，首先是下載一個m-let文本檔案，該檔案是XML格式的檔案，檔案的內容標識了管理構件的所有信息，比如構件名稱、在MBean伺服器中唯一標識該構件的對象名等。然後根據這個檔案的內容，m-let服務完成剩餘的任務。下圖例示這一過程：
2.監視服務
通過使用監視服務，管理構件的屬性值就會被定期監視，從而保證始終處於一個特定的範圍。當監視的屬性值的變化超出了預期定義的範圍，一個特定的通告就會發出。JMX規範當前規定了三種監視器：
1)計數器監視器，監視計數器類型的屬性值，通常為整型，且只能按一定規律遞增。
2)度量監視器，監視度量類型的屬性值，通常為實數，值能增能減。
3)字元串監視器，監視字元串類型的屬性值。
每一個監視器都是作為一個標準管理構件存在的，需要提供服務時，可以由相應的管理構件或遠程管理應用程式動態創建並配置註冊使用。
下圖例示了計數器監視器的使用情況：
3.時間服務時間服務可以在制定的時間和日期發出通告，也可以定期的周期性的發出通告，依賴於管理應用程式的配置。時間服務也是一個管理構件，它能幫助管理應用程式建立一個可配置的備忘錄，從而實現智慧型管理服務。
JMX
JMX4.關係服務
JMX規範定義了管理構件之間的關係模型。一個關係是用戶定義的管理構件之間的N維聯繫。
關係模型定義如下一些術語：
1)角色：就是是一個關係中的一類成員身份，它含有一個角色值。
2)角色信息：描述一個關係中的一個角色。
3)關係類型：由角色信息組成，作為創建和維持關係的模板。
4)關係：管理構件之間的當前聯繫，且必須滿足一個關係類型的要求。
5)角色值：在一個關係中當前能滿足給定角色的管理構件的列表。
6)關係服務：是一個管理構件，能接觸和維持所有關係類型和關係實例之間的一致性。
在關係服務中，管理構件之間的關係由通過關係類型確定的關係實例來維護。僅僅只有註冊到MBean伺服器上並且能被對象名標識的管理構件才能成為一個關係的成員。關係服務從來就不直接操作它的成員--管理構件，為了方便查找它僅僅提供了對象名。
關係服務能鎖定不合理關係類型的創建，同樣，不合理的關係的創建也會被鎖定。角色值的修正也要遵守一致性檢查。
由於關係是定義在註冊的管理構件之間的聯繫，所以當其中的管理構件卸載時，就會更改關係。關係服務會自動更改角色值。所有對關係實例的操作比如創建、更新、刪除等都會使關係服務發出通告，通告會提供有關這次操作的信息。
JMX關係模型只能保證所有的管理構件滿足它的設計角色，也就是說，不允許一個管理構件同時出現在許多關係中。
服務層
當前，SUN並沒有給出這一層的具體規範，下面給出的只是一個簡要描述。
該層規定了實現JMX套用管理平台的接口。這一層定義了能對代理層進行操作的管理接口和組件。這些組件能：
1)為管理應用程式提供一個接口，以便它通過一個連線器能透明和代理層或者JMX管理資源進行互動。
2)通過各種協定的映射（如SNMP、HTML等），提供了一個JMX代理和所有可管理組件的視圖。
3)分布管理信息，以便構造一個分散式系統，也就是將高層管理平台的管理信息向其下眾多的JMX代理髮布。
4)收集多個JMX 代理端的管理信息並根據管理終端用戶的需要篩選用戶感興趣的信息並形成邏輯視圖送給相應的終端用戶。
5)提供了安全保證。
通過管理套用層和另一管理代理和以及他的設備層的聯合，就可以為我們提供一個完整的網路管理的解決方案。這個解決方案為我們帶來了獨一無二的一些優點：輕便、根據需要部署、動態服務、還有安全性。
管理協定
該層提供了一些API來支持當前已經存在的一些管理協定。
網路管理平台和套用的開發者可以用這些API來和他們的管理環境進行互動，並將這個互動過程封裝在一個JMX管理資源中。例如，通過SNMP可以對一個運行有SNMP代理的交換機進行管理，並將這些管理接口封裝成為一個管理構件。在動態網路管理中，可以隨時更換這些管理構件以適應需求。
這些API可以幫組開發者根據最通常的工業標準來部署他們的管理平台和套用。新的網路管理的解決方案可以和現存的基礎結構合為一體，這樣，現存的網路管理也能很好的利用基於Java技術的網路管理套用。
這些API目前在JCP（Java Community Process）內作為獨立的JSR（Java Specification Request）開發。
他們包括：
1)SNMP Manager API
2)CIM/WBEM manager and protocol API
實現套用
自從SUN發布了JMX規範，許多大公司紛紛行動起來，實現規範或者實現相應的基於JMX的網路管理系統，下面列出了當前的主要實現及套用情況：
1)SUN為JMX規範了作出了相應的參考實現，並在此基礎上開發了一個全新的用於網路管理的產品JDMK（Java動態管理工具集），其中定義了資源的開發過程和方法、動態JMX代理的實現、遠程管理套用的實現。同時，JDMK也提供了一個完整的體系結構用來構造分散式的網路管理系統，並提供了多種協定適配器和連線器，如SNMP協定適配器、HTML協定適配器、HTTP連線器、RMI連線器。
2)IBM Tivoli實現了JMX規範的產品為TivoliJMX，它為JAVA管理應用程式和網路提供了架構、設計模式、一些API集和一些服務。
3)Adventnet開發的關於JMX的產品為AdventNet Agent Toolkit，它使得定義新的SNMP MIB、開發JMX和Java SNMP Agent的過程自動化。
5)BEA的Weblogic套用伺服器也將JMX技術作為自己的管理基礎。
6)金蝶的Apusic也是一個以JMX為核心開發出的J2EE套用伺服器。
小結
本文詳細介紹了JMX規範。JMX體系結構分為四層，即設備層、代理層、分布服務層和附加協定API。但SUN當前只實現了前兩層的具體規範，其餘的規範還在制定當中。JMX代理要和遠程應用程式通信，需要提供至少一個連線器和協定適配器。
架構
JMX應該說是關於網路套用管理的框架，如果你開發了一個比較複雜的系統，無疑你要提供這個系統的自身管理 系統，JMX更多套用是體現在Server上，如果你要使用java開發一個自己Server或複雜的套用系統，那么推薦你基於JMX架構來開發， JBoss 3.0 weblogic等就是基於JMX開發的符合J2EE規範的伺服器軟體。
了解JMX可以使你深入了解J2EE伺服器， 為什麼我們平時說 "EJB"是個比較"Weight"的方案選擇，其中一個原因是J2EE伺服器軟體本身 也是你的系統中一部分，它作為你系統的容器，對你的系統有至關重要的作用，如果無法直接介入 管理或“調教”它，那么無疑你的系統本身存在著隱含的危險， 現在，通過JMX，你現在可以深入到你J2EE容器內部的管理了。 (好像國內出現了第一個自己J2ee伺服器，不知道那是不是基於JMX開發的?)
J2EE並不能概括所有的套用領域，比如對速度和性能要求極高的遊戲或股票行情等系統就需要自己直接來開發Server， 如果是能夠基於JMX開發，那么可以說就大大提高編寫管理程式的效率，可以將你的模組變成JMX的MBean，可以通過Agent在程式內部或者通過 WEB管理頁面對你的MBean模組進行初始化 重啟 以及參數設定。
JMX的好處還有：可以方便整合連線現有的Java技術，如JNDI JDBC JTS及其它。特別是能夠使用Jini的查詢 發現機制以及協定，我們知道,Jini提供了一種服務的查詢和發現機制，這些services都可以通過JMX 來實現管理。現在我們開始JMX的了解：
Sun公司JMX規定的架構圖
Sun公司JMX規定的架構圖1.到java.sun首頁的JMX頁面，下載JMX的規定說明和Samples程式。
2.按照JMX的說明進行一次Tutorial，了解如何加入 刪除 配置一個MBean，Tutorial中是以SimpleMBean為例，那么我們能否建立一個自己的MBean?
我們來做一個Hello 的MBean，這裡有一個小關鍵點，你的class取名有個規則， 需要以MBean為結尾，如這裡我們取名為HelloMbean:
public interface HelloMBean {
// management attributes
public String getName();
public void setName(String name);
// management operations
public void print();
}
在這個Class里，有一個隱含attributes: name, 提供了set和get的方法，同時有一個操作方法print()：
再定義一個concrete類:
public class Hello implements HelloMBean {
private String name = "";
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
}
public void print() {
System.out.println("Hello, " + name + "!!" );
}
}
這樣一個簡單的MBean就做好了，我們可以通過admin界面加入這個Hello，
再按 Tutorial啟動BaseAgent，在Agent Administration中參考Simple填入：
Domain: Standard_Hello_MBeans
Keys : name=Hello,number=1
Java Class: Hello
將出現Create Successful信息。進入MBean View 給Name賦值，點按Apply ，然後再按print，這是你的Hello中的方法，在控制台你會看到輸出。
是不是很驚奇Hello中的 attributes 和operations能被動態的訪問和控制？ 已經隱約感到JMX的架構原理了吧？
下面再深入明確一些概念：
上面HelloMBean資源是通過admin這樣的HTTP WEB界面管理，這種管理資源方式是屬於JMX的Distributed服務層， JMX 通過Distributed層能夠部署和管理MBean資源。就象上面的例子，是通過HtmlAdaptor提供的HTTP WEB界面來方面的維護管理HelloMBean.
那么我們能否在程式中自動管理和部署我的MBean？當然可以，這是通過Agent層來完成，現在我們已經有了這個層次，MBean所在的資源層，
最外面的Distributed服務層，Distributed服務層是通過Agent層來訪問MBean資源的。
Agent Level(Agent層)包括MBean Server和Agent Services,那么我們來做一個上面例子HelloMBean的Agent：
// CREATE the MBeanServer
//
System.out.println("\n\tCREATE the MBeanServer.");
MBeanServer server = MBeanServerFactory.createMBeanServer();
// CREATE Registe HelloMBean
//
System.out.println("\n\tCREATE, REGISTER a new Hello Standard_MBean:");
HelloMBean helloMBean = new Hello();
ObjectName hello_name = null;
try {
hello_name = new ObjectName("Standard_Hello_MBeans:name=Hello,number=1");
System.out.println("\tOBJECT NAME = " + hello_name);
//將HelloMBean註冊到MBeanServer中去
server.registerMBean(helloMBean, hello_name);
}
catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return;
}
向MBeanServer註冊後，以後JMX就知道有了這個HelloMBean資源。
管理一個agent的MBean資源或使用它提供的服務必須通過一個protocol adaptor 或者connector,adaptor 或者connector屬於Distributed layer level(Distributed服務層)，我們上面例子中通過HTTP WEB界面管理HelloMBean就是瀏覽器通過HtmlAdaptor這個adaptor來實現的。
JMX框架