源码角度了解Skywalking之Skywalking是如何进行JVM监控的

大家都知道Skywalking可以监控Java的JVM情况,包括垃圾回收情况等等,那么它是怎么实现的呢?今天就带大家一探究竟。

通过前几篇的文章我们知道,Skywalking启动的时候,会加载各种BootService实现类,而有关JVM的BootService实现类就是JVMService

JVMService

JVMService可以看做一个定时器,它收集JVM cpu、内存、内存池和gc 信息等等参数,并将收集到的信息通过GRPCChannelManager提供的通道发送给Collector,GRPCChannelManager这个类我们在上篇文章我们就进行了介绍,主要是用来建立连接管理通道的

JVMService实现BootService接口和Runnable接口

我们按照调用方法的顺序分析一下吧

prepare()方法

JVMService的prepare()方法:

public static int BUFFER_SIZE = 60 * 10;
public void prepare() throws Throwable {
        queue = new LinkedBlockingQueue<JVMMetric>(Config.Jvm.BUFFER_SIZE);
        sender = new Sender();
        ServiceManager.INSTANCE.findService(GRPCChannelManager.class).addChannelListener(sender);
    }

准备阶段就是创建一个LinkedBlockingQueue类型的阻塞队列,队列大小为600,这个队列保存的是JVMMetric对象,然后创建了一个Sender对象,找到GRPCChannelManager对象,并把Sender对象加入监听类中。

boot()方法

JVMService的boot()方法:

public void boot() throws Throwable {
        collectMetricFuture = Executors
            .newSingleThreadScheduledExecutor(new DefaultNamedThreadFactory("JVMService-produce"))
            .scheduleAtFixedRate(new RunnableWithExceptionProtection(this, new RunnableWithExceptionProtection.CallbackWhenException() {
                @Override public void handle(Throwable t) {
                    logger.error("JVMService produces metrics failure.", t);
                }
            }), 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
        sendMetricFuture = Executors
            .newSingleThreadScheduledExecutor(new DefaultNamedThreadFactory("JVMService-consume"))
            .scheduleAtFixedRate(new RunnableWithExceptionProtection(sender, new RunnableWithExceptionProtection.CallbackWhenException() {
                @Override public void handle(Throwable t) {
                    logger.error("JVMService consumes and upload failure.", t);
                }
            }
            ), 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
    }

boot()方法中定义两个定时线程池每隔一秒创建一个线程,一个是生产线程,一个是消费线程,生产者的逻辑对应JVMService的run()方法,而消费者的逻辑在Sender的run()方法中

run()方法

JVMService的run()方法:

public void run() {
        if (RemoteDownstreamConfig.Agent.SERVICE_ID != DictionaryUtil.nullValue()
            && RemoteDownstreamConfig.Agent.SERVICE_INSTANCE_ID != DictionaryUtil.nullValue()
        ) {
            long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
            try {
                JVMMetric.Builder jvmBuilder = JVMMetric.newBuilder();
                jvmBuilder.setTime(currentTimeMillis);
                jvmBuilder.setCpu(CPUProvider.INSTANCE.getCpuMetric());
                jvmBuilder.addAllMemory(MemoryProvider.INSTANCE.getMemoryMetricList());
                jvmBuilder.addAllMemoryPool(MemoryPoolProvider.INSTANCE.getMemoryPoolMetricsList());
                jvmBuilder.addAllGc(GCProvider.INSTANCE.getGCList());

                JVMMetric jvmMetric = jvmBuilder.build();
                if (!queue.offer(jvmMetric)) {
                    queue.poll();
                    queue.offer(jvmMetric);
                }
            } catch (Exception e) {
                logger.error(e, "Collect JVM info fail.");
            }
        }
    }

run()中的逻辑主要是创建JVMMetric对象,创建完成后放入队列中,从准备方法中我们知道队列大小设置是600,当队列满的时候,会取出最久的那个淘汰掉,然后放入新的JVMMetric对象到队尾。

从组装JVMMetric对象的过程我们可以看到,JVMMetric对象中包含了当前时间,CPU指标、内存指标还有垃圾回收指标。这三个指标的获取都是利用枚举实现的单例模式,然后getGCList()方法中调用了GCModule抽象类的getGCList()方法,在获取新生代和老年代垃圾回收器名称的时候定义了抽象方法,具体逻辑每个垃圾回收器重写各自的抽象方法,这是模板方法的体现

Sender

run()方法:

Sender对象作为消费者,它的功能就是通过drainTo()方法来把队列中的数据转移到buffer集合中,然后发送到Collector中。

总结

这篇文章我们讲了Skywalking是怎么进行JVM参数收集的,主要涉及到的类是JVMService,它的类定义了一个LinkedBlockingQueue类型的阻塞队列,长度是600,然后启动方法中启动了两个定时线程池创建了生产者JVMService线程和消费者Sender线程,JVMService作为生产者收集CPU、内存、垃圾回收信息等放入队列,Sender作为消费者从队列获取到所有JVM信息发送给Collector

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