Отладка JVM через MXBeans на коленке

Бывает надо заглянуть внутрь JVM.
Увидеть CPU, ядра, потоки, а чаще heapMemory — но у тебя ничего для этого нет.
Ни Prometheus, ни других систем мониторинга. Ещё не настроено окружение.

Как можно проверить JVM на коленке?

Есть относительно простой способ сделать это в любых условиях.
На localhost.
На стенде разработки.
На продуктовом стенде (но тут на свой страх и риск — обязательно закрывайте авторизацией).

И здесь мне однажды помог…Custom endpoint, который отдаёт снимок состояния Java Platform MXBeans.

MXBeans

Если начать читать про MXBeans — вы скорее всего начитаете, что это какое-то Legacy.
Когда оно было на пике популярности, я вообще ещё не разрабатывал приложения.
Да, всё меняется. Это и правда устарело, в эпоху систем мониторинга.

Но, в нашем кейсе мониторинга нет. И настраивать затратно. Поэтому продолжаем.

Platform MXBeans (Managed Beans) — это встроенные в Java виртуальную машину стандартные интерфейсы (JMX-компоненты) для управления и мониторинга работы JVM и операционной системы.

По сути это специальные объекты.
По дефолту JVM поднимает эти объекты сама при старте приложения.
Достать их можно через статические методы класса ManagementFactory.
Их много разных, у каждого свой небольшой кусочек ответственности.

• MemoryMXBean — мониторит состояние Heap и Non-Heap памяти, считает загрузку памяти.

• OperatingSystemMXBean — позволяет заглянуть за пределы JVM и узнать загрузку процессора хоста (CPU), количество ядер и свободную физическую память сервера.

• ThreadMXBean — считает количество живых потоков (threads), пиковое значение потоков, а также умеет находить взаимные блокировки (Deadlocks).

• GarbageCollectorMXBean — отдаёт статистику по сборщикам мусора: сколько раз запускались и сколько миллисекунд заняли паузы (Stop-the-world).

Связь с VisualVM, Prometheus

Почти каждый слышал про VisualVM — древний, но крутой софт для просмотра состояния JVM.

Любопытный факт №1
Когда ты подключаешь VisualVM к Java процессу — он сразу же строит графики.
Информацию с Java процесса он собирает как раз благодаря заранее настроенным MXBeans.

Если связать всё вместе

По сути — ты можешь увидеть то что видел в VisualVM — но без VisualVM.
Для этого надо ручками написать Endpoint.
Endpoint опрашивает MXBeans и отправляет статус приложения в ответе.
Ничего сверхъестественного, но думаю это стоит упомянуть, потому что:

1. Для этого не нужны сторонние библиотеки.

2. Не нужно специфичное окружение — независимо от среды это запустится

Вот пример Endpoint-а, который собирает полезную информацию о JVM

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMappingimport org.springframework.web.bind.annotation.RequestMappingimport org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerimport java.lang.management.ManagementFactory@RestController@RequestMapping("/internal/diagnostics")class JvmDiagnosticsController {    @GetMapping("/snapshot")    fun getJvmSnapshot(): Map<String, Any> {        val memory = ManagementFactory.getMemoryMXBean()        val threads = ManagementFactory.getThreadMXBean()        val os = ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean()        return mapOf(            "timestamp" to System.currentTimeMillis(),            "memory" to mapOf(                "heap_used_mb" to memory.heapMemoryUsage.used / 1024 / 1024,                "heap_max_mb" to memory.heapMemoryUsage.max / 1024 / 1024,                "non_heap_used_mb" to memory.nonHeapMemoryUsage.used / 1024 / 1024            ),            "threads" to mapOf(                "live" to threads.threadCount,                "peak" to threads.peakThreadCount,                "deadlocked_count" to (threads.findDeadlockedThreads()?.size ?: 0)            ),            "system" to mapOf(                "cpu_load_pct" to (os.systemLoadAverage * 100).toInt(),                "available_processors" to os.availableProcessors            )        )    }}

Любопытный факт №2
Есть способ экспорта этих же метрик MXBean из Java-приложения в формат Prometheus. Стандартом для этого является использование утилиты Prometheus JMX Exporter

P.S.

Не надо использовать способ с Endpoint-ом как основу.
Лучше используйте что-то современное.
Prometheus, Micrometer, Spring Actuator.
Но если ничего нет — есть вот такая палочка-выручалочка.