CN109726078B - 一种无侵入jvm线程堆栈采集的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无侵入JVM线程堆栈采集的方法及装置，所述方法包括：用户端在部署应用时，通过设置javaAgent参数加载Agent包；初始化Agent包，以在JVM进程与注册中心之间建立连接通道，生成通道ID以及通道建立时间；将通道ID以及通道建立时间保存到通道缓存；向注册中心发送查询JVM线程堆栈的请求，所述请求包含JVM进程名称；根据JVM进程名称，向通道缓存获取对应的通道ID，并向目标JVM进程发送获取线程堆栈信息的请求；根据获取线程堆栈的请求，读取线程堆栈信息返回用户端。本发明的技术效果在于：通过JVM的javaAgent机制为JVM线程堆栈采集提供了无侵入模式的技术实现，通过与注册中心的联动，实现了快速定位目标JVM进程，无需登录目标服务器，降低采集门槛以及运维风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种JVM线程堆栈采集的方法及装置，尤其是指一种无侵入JVM线程堆栈采集的方法及装置。
背景技术
随着Java开发的大型应用系统越来越大，越来越复杂，很多系统集成在一起，整个系统看起来像个黑盒子。系统运行发生异常时，通过查看打印JVM线程堆栈可以协助开发人员或者运维人员快速进行性能瓶颈分析，找到问题根源。
一般在打印JVM线程堆栈信息时，需要先登陆到目标服务器，然后调用JDK提供的jstack工具来打印。这种方法在应用规模和服务器数据不多的情况下没什么问题，但如果是大型的分布式复杂应用，服务器数量庞大，再加上采用当前流行的docker部署模式，需要找到目标服务器并登陆上去是一件麻烦的事情；另外在大型应用中，服务器部署安全管控严格，一般的开发人员不具备登陆服务器的权限，要想获取JVM线程堆栈信息，只能向运维人员申请操作，往往错过了获取信息的最佳时机。
另一种获取JVM线程堆栈信息的方法是可以利用JDK提供的ManagementFactory.getThreadMXBean()接口方法来采集，但这种方法需要开发人员事先编写代码并暴露接口来实现采集，，比如开放JMX接口；而开放接口同样存在安全隐患，很多大型应用不允许私自开放进程接口；另外要找到对应目标进程的IP和端口来调用也存在第一种方法中登陆目标服务器的问题，即如何在大量应用进程下确定目标IP和端口。因此需要对该获取JVM线程堆栈信息的方法进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种无侵入JVM线程堆栈采集的方法及装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种无侵入JVM线程堆栈采集的方法，包括步骤，
S10、用户端在部署应用时，通过设置javaAgent参数加载Agent包；
S20、初始化Agent包，以在JVM进程与注册中心之间建立连接通道，生成通道ID以及通道建立时间；
S30、将通道ID以及通道建立时间保存到通道缓存；
S40、向注册中心发送查询JVM线程堆栈的请求，所述请求包含JVM进程名称；
S50、根据JVM进程名称，向通道缓存获取对应的通道ID，并向目标JVM进程发送获取线程堆栈信息的请求；
S60、根据获取线程堆栈的请求，读取线程堆栈信息返回用户端。
进一步的，所述方法还包括，
在连接通道建立后，通过心跳机制维持连接通道有效。
进一步的，所述初始化Agent包，还包括加载JVM线程堆栈采集接口。
进一步的，所述步骤S60具体包括，
根据获取线程堆栈的请求，调用本地方法通过JVM线程堆栈采集接口，读取线程堆栈信息返回用户端。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案为：一种无侵入JVM线程堆栈采集的装置，包括，
Agent包加载模块，用于用户端在部署应用时，通过设置javaAgent参数加载Agent包；
Agent包初始化模块，用于初始化Agent包，以在JVM进程与注册中心之间建立连接通道，生成通道ID以及通道建立时间；
通道ID保存模块，用于将通道ID以及通道建立时间保存到通道缓存；
JVM线程堆栈请求模块，用于向注册中心发送查询JVM线程堆栈的请求，所述请求包含JVM进程名称；
线程堆栈信息请求模块，用于根据JVM进程名称，向通道缓存获取对应的通道ID，并向目标JVM进程发送获取线程堆栈信息的请求；
线程堆栈信息返回模块，用于根据获取线程堆栈的请求，读取线程堆栈信息返回用户端。
进一步的，所述装置还包括心跳维持模块，用于在连接通道建立后，通过心跳机制维持连接通道有效。
进一步的，所述Agent包初始化模块，
还用于加载JVM线程堆栈采集接口。
进一步的，所述线程堆栈信息返回模块，
还用于根据获取线程堆栈的请求，调用本地方法通过JVM线程堆栈采集接口，读取线程堆栈信息返回用户端。
本技术方案的技术效果在于：本发明通过JVM的javaAgent机制为JVM线程堆栈采集提供了通用无侵入模式的技术实现，避免开发人员在应用开发中采用硬编码采集逻辑，即插即用，降低了使用门槛；同时通过与注册中心的联动，实现了一种快速定位目标JVM进程的方法，无需登录目标服务器，降低采集门槛，同时降低了运维风险。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构。
图1为本发明的线程堆栈采集流程图；
图2为本发明的线程堆栈采集框架图；
图3为本发明的线程堆栈采集的应用实例图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参阅图1，一种无侵入JVM线程堆栈采集的方法，包括步骤，
S10、用户端在部署应用时，通过设置javaAgent参数加载Agent包；
S20、初始化Agent包，以在JVM进程与注册中心之间建立连接通道，生成通道ID以及通道建立时间；
S30、将通道ID以及通道建立时间保存到通道缓存；
S40、向注册中心发送查询JVM线程堆栈的请求，所述请求包含JVM进程名称；
S50、根据JVM进程名称，向通道缓存获取对应的通道ID，并向目标JVM进程发送获取线程堆栈信息的请求；
S60、根据获取线程堆栈的请求，读取线程堆栈信息返回用户端。
参阅图2，本技术方案实现了一种通用无侵入式采集JVM线程堆栈的方法，主要通过整合JVM字节码增强技术和长连接技术来实现无侵入采集。使用的逻辑架构包括：JavaAgent、注册中心和通道缓存；
JavaAgent:主要跟随应用进程JVM一起启动并实现了JVM线程堆栈采集的接口功能，其主要利用java的Instrumentation功能，在JVM启动时会优先加载JavaAgent包，然后执行JavaAgent包中预置的业务逻辑，包括跟注册中心建立连接通道，并向JVM注入线程堆栈采集的接口方法。
注册中心：主要负责与应用JVM进程建立长连接通道，并将通道列表保存到通道缓存，同时提供接口供用户(开发/运维人员)实时查询JVM线程堆栈；
通道缓存：主要负责保存当前所有跟注册中心建立连接的通道列表，缓存使用应用JVM进程的名称作为Key，以通道ID加上通道创建时间作为value，用户在向注册中心获取某个JVM线程堆栈时，传入JVM进程的名称，注册中心就从通道缓存找到对应的通道ID和创建时间，创建时间主要用于验证通道是否一致，避免通道ID冲突的问题，然后根据通道ID找到对应的长连接通道请求JVM线程堆栈信息。
本方案的javaAgent是跟随应用一起启动的，是同一个进程，另一种替代方案是采用独立的javaAgent,以独立的进程方式启动，当需要获取JVM线程堆栈时通过jstack+pid(应用进程ID)方式来读取信息，这种方式主要是需要实现一种额外能获取进程pid的方法，比如约定在应用进程启动时将pid写入某个约定的文件，或者是通过ps方法来检索。
实施例一
在一具体实施例中，所述方法还包括，
在连接通道建立后，通过心跳机制维持连接通道有效。
本实施例中，通过循环心跳维持JVM进程与注册中心之间的连接通道有效。
实施例二
在一具体实施例中，所述初始化Agent包，还包括加载JVM线程堆栈采集接口。
进一步的，所述根据获取线程堆栈的请求，读取线程堆栈信息返回用户端具体包括，
根据获取线程堆栈的请求，调用本地方法通过JVM线程堆栈采集接口，读取线程堆栈信息返回用户端。
本实施例中，调用本地方法，经过JVM线程堆栈采集接口，获取线程堆栈信息，返回用户端，用户就可以及时获得线程堆栈信息。
一种无侵入JVM线程堆栈采集的装置，包括，
Agent包加载模块，用于用户端在部署应用时，通过设置javaAgent参数加载Agent包；
Agent包初始化模块，用于初始化Agent包，以在JVM进程与注册中心之间建立连接通道，生成通道ID以及通道建立时间；
通道ID保存模块，用于将通道ID以及通道建立时间保存到通道缓存；
JVM线程堆栈请求模块，用于向注册中心发送查询JVM线程堆栈的请求，所述请求包含JVM进程名称；
线程堆栈信息请求模块，用于根据JVM进程名称，向通道缓存获取对应的通道ID，并向目标JVM进程发送获取线程堆栈信息的请求；
线程堆栈信息返回模块，用于根据获取线程堆栈的请求，读取线程堆栈信息返回用户端。
实施例三
在一具体实施例中，所述装置还包括心跳维持模块，用于在连接通道建立后，通过心跳机制维持连接通道有效。
实施例四
在一具体实施例中，所述Agent包初始化模块，
还用于加载JVM线程堆栈采集接口。
进一步的，所述线程堆栈信息返回模块，
还用于根据获取线程堆栈的请求，调用本地方法通过JVM线程堆栈采集接口，读取线程堆栈信息返回用户端。
实施例五
参阅图3，在一具体应用实例中，某电信CRM分布式系统有多个进程服务，如客户服务进程、订单服务进程、账号服务进程等，当这些应用进程启动时，会自动与注册中心服务建立通道并将本应用进程的Agent名称和通道号保存到通道缓存中；当用户需要查询CRM客户服务的线程堆栈信息时，直接通过“crm-cust”名称即可直接访问到CRM客户服务的进程内部，从而直接获取到目标信息。
综上所述，技术效果在于：本发明通过JVM的javaAgent机制为JVM线程堆栈采集提供了通用无侵入模式的技术实现，避免开发人员在应用开发中采用硬编码采集逻辑，即插即用，降低了使用门槛；同时通过与注册中心的联动，实现了一种快速定位目标JVM进程的方法，无需登录目标服务器，降低采集门槛，同时降低了运维风险。
此处第一、第二……只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么不同。
此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种无侵入JVM线程堆栈采集的方法，其特征在于：包括步骤，
S10、用户端在部署应用时，通过设置javaAgent参数加载Agent包；
S20、初始化Agent包，以在JVM进程与注册中心之间建立连接通道，生成通道ID以及通道建立时间，加载JVM线程堆栈采集接口；
S30、将通道ID以及通道建立时间保存到通道缓存；
S40、向注册中心发送查询JVM线程堆栈的请求，所述请求包含JVM进程名称；
S50、根据JVM进程名称，向通道缓存获取对应的通道ID，并向目标JVM进程发送获取线程堆栈信息的请求；
S60、根据获取线程堆栈的请求，读取线程堆栈信息返回用户端。
2.如权利要求1所述的无侵入JVM线程堆栈采集的方法，其特征在于：还包括，
在连接通道建立后，通过心跳机制维持连接通道有效。
3.如权利要求1所述的无侵入JVM线程堆栈采集的方法，其特征在于：所述步骤S60具体包括，
根据获取线程堆栈的请求，调用本地方法通过JVM线程堆栈采集接口，读取线程堆栈信息返回用户端。
4.一种无侵入JVM线程堆栈采集的装置，其特征在于：包括，
Agent包加载模块，用于用户端在部署应用时，通过设置javaAgent参数加载Agent包；
Agent包初始化模块，用于初始化Agent包，以在JVM进程与注册中心之间建立连接通道，生成通道ID以及通道建立时间，加载JVM线程堆栈采集接口；
通道ID保存模块，用于将通道ID以及通道建立时间保存到通道缓存；
JVM线程堆栈请求模块，用于向注册中心发送查询JVM线程堆栈的请求，所述请求包含JVM进程名称；
线程堆栈信息请求模块，用于根据JVM进程名称，向通道缓存获取对应的通道ID，并向目标JVM进程发送获取线程堆栈信息的请求；
线程堆栈信息返回模块，用于根据获取线程堆栈的请求，读取线程堆栈信息返回用户端。
5.如权利要求4所述的无侵入JVM线程堆栈采集的装置，其特征在于：还包括心跳维持模块，用于在连接通道建立后，通过心跳机制维持连接通道有效。
6.如权利要求4所述的无侵入JVM线程堆栈采集的装置，其特征在于：所述线程堆栈信息返回模块，
还用于根据获取线程堆栈的请求，调用本地方法通过JVM线程堆栈采集接口，读取线程堆栈信息返回用户端。
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