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Health Center API入門教程

編輯：關於JAVA

您是否曾經遇到過沒有明確原因的應用程序服務器掛起或者 Java 應用程序變得沒有響應？您的應用程序是否內存不足或者運行情況欠佳？使用 Health Center，您就可以更輕松地解決這些問題。

使用 Health Center 監視和診斷問題

Health Center 是一款適用於 Java 的 IBM 監視和診斷工具，是一個免費的低開銷診斷工具和 API，用於監視在 IBM Java 虛擬機 (JVM) 上運行的應用程序。借助 Health Center，您可以通過提供信息來快速評估正在運行的 Java 應用程序的狀態，從而確定問題並幫助解決問題。您可以：

確定是否存在本機或堆內存洩露

發現哪些方法需要使用較長的運行時間

確定 I/O 瓶頸

使垃圾收集可視化並進行調優

查看所有鎖爭用

分析異常的 WebSphere Real Time 事件

監視應用程序的線程活動

檢測死鎖條件

收集類的直方圖數據

最新版本的 Health Center 是一個功能強大的全新 API，您可以使用它編寫自己的監視工具。令人煩惱的難於查找問題的時代馬上就要結束了。

在本文中，我們將學習編寫一個用於檢查應用程序死鎖條件的監視工具，然後，應用這些原則來編寫更深入的工具、查詢從垃圾收集活動到方法分析的所有問題，並確定應用程序將其 CPU 周期花費在了哪些地方。

系統要求

Health Center API 包至少需要安裝 Eclipse 3.4 或 Eclipse 4.x。

將 API 程序包安裝到 Eclipse 中

IBM 監視和診斷工具通常安裝在 IBM 支持助手 (ISA) 中，要將 Health Center 嵌入您的應用程序並使用 API 對其進行編碼，首先需要將它安裝到您的 Eclipse 環境中。為此，請執行以下步驟：

啟動 Eclipse 開發環境。

轉到 Help -> Install New Software。

添加 ISA 更新網站作為一個新網站。

單擊 Add。

在名稱框中輸入 ISA Update 網站。

在位置框中輸入此 URL：http://public.dhe.ibm.com/software/isa/isa410/production/。該操作會啟動對所有可用工具的搜索，該搜索可能需要花費幾分鐘的時間。

在搜索框中輸入 Health Center。

選擇程序包 Health Center Core Feature 並單擊 Next（參見圖 1）：

圖 1. 將要安裝的可用軟件的列表

確認安裝細節並單擊 Next。

閱讀並接受許可條款，然後單擊 Finish。這些步驟會將 Health Center 核心功能安裝到您的 Eclipse IDE 中。您可以准備好對此 API 進行編碼。

確認安裝細節並單擊 Next。

使用此 API 編寫一個簡單的 rcp 來檢測死鎖。首先，在 Eclipse 中創建一個新的插件項目並添加 Health Center API 作為一個依賴項。為此，請執行以下步驟：

轉到 File -> New -> Project -> Plug-in Project。

為該項目提供一個名稱，如 HC_Deadlock。單擊 Next。

清除 Generate an activator 復選框。當系統詢問您是否想創建一個富客戶端應用程序時，單擊 Yes。然後單擊 Next（參見圖 2）：

圖 2. 插件項目選項

單擊 Next。在模板屏幕上，選擇 Headless Hello RCP。然後單擊 Finish。

接下來，將 Health Center API 程序包作為依賴項添加到這個新項目。請遵循以下步驟：

要將 API 導入添加到清單中，請打開新項目中 META-INF 下的 MANIFEST.MF 文件（參見圖 3）：

圖 3. Package Explorer 插件

選擇Dependencies 選項卡並單擊 Add。在 Select a Plug-in 字段的搜索中鍵入 healthcenter.api。選擇 com.ibm.java.diagnostics.healthcenter.api 插件，請注意，版本號可能有所不同（參見圖 4）：

圖 4. Health Center API 插件選擇

單擊 OK。重復選擇 Dependencies 選項卡步驟中的練習。這次，再次添加 org.eclipse.ui，版本號可能會有所不同（參見圖 5）：

圖 5. org.eclipse.ui 的插件選擇

單擊 OK，然後保存該文件。

此 API 插件現在已經包含在您的應用程序中，您可以開始對其進行編碼了。

測試死鎖應用程序

編寫死鎖監視工具之前，您可能想監視某些內容。清單 1 顯示了一個獲取死鎖的簡單應用程序的源代碼：

清單 1. 一個具有死鎖的簡單應用程序

public class GenerateDeadlock {
   AThread t1 = null;
   AThread t2 = null;
   AThread t3 = null;
    
   static class AThread extends Thread {
      Object hold;
      Object grab;
    
      AThread(String name, Object hold, Object grab) {
         super(name);
         this.hold = hold;
         this.grab = grab;
      }
    
      private void delay(long time) {
         try {
            Thread.sleep(time);
         } catch (InterruptedException e) {
         }
      }
    
      private void grabLocks() {
         System.out.println("Thread " + this + " about to hold " + hold);
         synchronized (hold) {
            System.out.println("  Thread " + this + " about to grab "
                  + grab);
            delay(5000);
            synchronized (grab) {
               System.out.println("    Thread " + this
                     + " got both monitors");
               delay(1000000);
            }
         }
      }
    
      public void run() {
         System.out.println("Thread " + this + " starting");
         for (int i = 0; i < 200000; i++) {
            grabLocks();
         }
         System.out.println("Thread " + this + " completed");
      }
   }
    
   private void createDeadlock() {
      System.out.println("Force 3 thread deadlock");
      String s1 = "obj 1";
      String s2 = "obj 2";
      String s3 = "obj 3";
      t1 = new AThread("Thread 1", s1, s2);
      t2 = new AThread("Thread 2", s2, s3);
      t3 = new AThread("Thread 3", s3, s1);
      t1.start();
      t2.start();
      t3.start();
   }
    
   public static void main(String[] args) {
      GenerateDeadlock d = new GenerateDeadlock();
      d.createDeadlock();
      try {
         Thread.sleep(1000);
      } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
      }
      System.out.println("Press a key to exit");
      try {
         System.in.read();
         System.exit(0);
      } catch (java.io.IOException e) {
      }
   }
}

Health Center 包含兩個部分，第一部分是 Health Center 代理，它與要監視的應用程序一起加載。該代理提供了對 JVM 中數據的訪問，這就是隨後要使用的 Health Center 的第二部分，即客戶端。此 API 為您提供了訪問客戶端的訪問權限，通常是從 ISA 開始。將此客戶端嵌入您的應用程序中，以便連接到使用 Health Center 代理啟動的應用程序，並獲得訪問 Health Center 客戶端監視和顯示的所有數據的權限。此 API 不提供 GUI，而是生成可在您自己的應用程序中使用的所有數據。圖 6 概述了將 Health Center 客戶端和代理安裝到 ISA 和 JVM 中時它們所在的位置：

圖 6. Health Center 客戶端和代理安裝在 ISA 和 JVM 中時所在的位置

啟動清單 1 中的程序及其連接的 Health Center 代理。它至少需要 IBM Java 級別的 Java 5 SR8、Java 6 SR1 或 Java 7。您可以下載 IBM 開發人員工具包。

要使用 Java 5 SR10 及其更高版本、Java 6 SR5 及更高版本和 Java 7 來啟動應用程序與代理，請使用以下命令（參見圖 7）：

java - Xhealthcenter GenerateDeadlock

對於 Java 5 SR9 及其早期版本或者 Java 6 SR4 及其早期版本，請使用以下命令：

java - agentlib:healthcenter - Xtrace:output=healthcenter.out GenerateDeadlock

圖 7. 運行 GenerateDeadlock 程序

Java 5 SR9 和 Java 6 SR3 自動包含此代理。有關最新版本的代理以及如何更新代理的說明，請訪問 Health Center - 安裝 Health Center 代理。

編寫死鎖監視應用程序代碼

現在，您可以使用 Health Center API 修改基本的 Hello RCP World 應用程序，並將其轉變成死鎖檢測工具。打開名為 Application.java 的文件（參見圖 8）：

圖 8. Application.java 代碼的位置

設置連接詳細信息

首先，獲取一個 ConnectionProperties 對象，該對象包含您要連接的應用程序的詳細信息。默認的對象設置為使用 localhost 和端口 1972，但您可以在構造函數和類方法中更改這些值（和提高安全性）：

ConnectionProperties hcConn = new ConnectionProperties();

在擁有 ConnectionProperties 對象時，可以連接到您要監視的應用程序，該應用程序已經與 Health Center 代理一起啟動。調用靜態的 HealthCenterFactory.connect(hcConn, true) 方法。該調用返回一個 HealthCenter 對象，此對象直接連接到 Health Center 並且允許訪問 Health Center 監視的所有數據。此連接調用有效地啟動了您的應用程序中的一個 Health Center 實例並開始收集數據：

HealthCenter hcMon = HealthCenterFactory.connect(hcConn,true);

獲取數據

在擁有 HealthCenter 對象之後，就可以開始查詢數據。采用類似於 GUI的方式布置此 API：在獲取 HealthCenter 對象之後，此 API 的第一步操作就是調用您感興趣的數據類型。對於此示例，我們希望檢查死鎖，它是 ThreadsData 類的一部分。您可以在 HealthCenter 對象上使用 getThreadsData() 方法進行訪問，如下所示：

ThreadsData hcThreadsData = HealthCenter.getThreadsData ();

ThreadsData 類包含一個 deadlockDetected() 方法，該方法在檢測到死鎖時返回 true。通過輪詢該方法，就可以知道是否發生了死鎖：

if(hcThreadsData.deadlockDetected()) {
do something
}

訪問建議和分析引擎

Health Center 有一個內置的建議引擎，該引擎提供所有分析並返回結果。通常，在運行完整版的 Health Center 時，通常會在 Analysis and Recommendations 面板中看到這些結果（參見圖 9）：

圖 9. Health Center 中的 Analysis and Recommendations 面板

要查詢任何建議，可采用一些方法。 getAllRecommendations() 返回所有建議的數組，但您可以只使用 getCriticalRecommendations() 調用來查詢關鍵問題，該調用是將在 ThreadsData 對象上使用的一個調用：

String[] hcThreadsRec = hcThreadsData.getCriticalRecommendations()

查看完整的源代碼

前五個調用是在應用程序中嵌入 Health Center 以及在要監視的應用程序中檢查死鎖所必需的。清單 2 顯示了包含所用調用的完整源代碼：

清單 2. 顯示了所使用的五個調用的完整源代碼

package deadlockdemo;
    
import org.eclipse.equinox.app.IApplication;
import org.eclipse.equinox.app.IApplicationContext;
import org.eclipse.swt.widgets.Display;
import org.eclipse.swt.widgets.MessageBox;
import org.eclipse.swt.widgets.Shell;
    
import com.ibm.java.diagnostics.healthcenter.api.ConnectionProperties;
import com.ibm.java.diagnostics.healthcenter.api.HealthCenter;
import com.ibm.java.diagnostics.healthcenter.api.factory.HealthCenterFactory;
import com.ibm.java.diagnostics.healthcenter.api.threads.ThreadsData;
    
/**
 * This class controls all aspects of the application's execution
 */
public class Application implements IApplication {
   HealthCenter hcMon;
    
   public Object start(IApplicationContext context) throws Exception {
      ConnectionProperties hcConn = new ConnectionProperties();
      hcMon = HealthCenterFactory.connect(hcConn, true);
      try {
         System.out
               .println("Waiting for 10 seconds to allow initial data to be
                        parsed from the connection");
         Thread.sleep(10000);
      } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
      }
      checkForDeadlock();
      return IApplication.EXIT_OK;
   }
    
   public void stop() {
      // nothing to do
   }
    
   public void checkForDeadlock() {
      while (!detectDeadlock()) {
         try {
            Thread.sleep(5000);
         } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
         }
      }
   }
    
   private boolean detectDeadlock() {
      ThreadsData hcthreadsData = hcMon.getThreadsData();
      if (hcthreadsData == null) {
         System.out.println("No threads yet");
      } else {
         if (hcthreadsData.deadlockDetected()) {
            Display display = new Display();
            Shell shell = new Shell(display);
    
            MessageBox mb = new MessageBox(shell);
            String deadlockMessage = new String();
            String[] hcThreadsRec = hcthreadsData
                  .getCriticalRecommendations();
            for (String rec : hcThreadsRec) {
               deadlockMessage = deadlockMessage + rec + "\n";
            }
            mb.setMessage(deadlockMessage);
            mb.setText("Deadlock detected");
            mb.open();
            display.dispose();
            return true;
         }
      }
      return false;
   }
}

監視死鎖

現在，您已經在後台運行死鎖監視應用程序和有死鎖缺陷的程序。一些消息指示了存在死鎖（參見圖 10）：

圖 10. 死鎖檢測結果面板

結束語

本文介紹了如何開始使用 Health Center API 的基礎知識，然後介紹了如何編寫一個用於檢查應用程序死鎖條件的監視工具。您可以應用這些技術來提取和使用 Health Center 中的任何數據。在第 2 部分中，將會在這些概念上進行操作，並在死鎖檢測應用程序中添加一個方法分析視圖，以顯示應用程序中花費最多 CPU 周期的地方。

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