性能测试中获取JVM资源信息

在以往性能测试中，通常施压机的硬件资源不会成为压力瓶颈，但是在多任务并行的场景中，如果一个任务占用当前机器资源过多，会影响其他任务执行。或者当前用例本身存在问题，导致性能无法进一步提升，影响了性能测试执行。

根据以上场景，如果能从监控工程上得到解决自然是最好的。可以实时监控施压机和施压进程的CPU占用、内存使用、GC清空。但是，重点来了，并不是总能拥有一套完美的监控系统。这个时候，就需要自己手动解决一些痛点。

经过查阅资源，最终将方案锁定在java.lang.management.ManagementFactory这个类，看名字和路径大概能猜个七七八八了。以上我提到的信息都可以调用这个类的API获取。

CPU使用率

下面分享一下如何获取当前JVM的CPU使用情况。

    static ThreadMXBean threadBean = ManagementFactory.getThreadMXBean()

    static OperatingSystemMXBean osMxBean = ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean()

    static long lastSysTime = System.nanoTime()

    static long lastUserTime = 0
    
    /**
     * 获取最大进程数N,CPU使用率N*100%
     * @return
     */
    static int getAvailableProcessors() {
        osMxBean.getAvailableProcessors()
    }

    /**
     * 获取当前线程CPU使用率,最大100
     * 已乘以100,已经除以了系统最大进程数
     * @return
     */
    static double getCpuUsage(boolean avg = true) {
        long totalTime = 0
        for (long id : threadBean.getAllThreadIds()) {
            totalTime += threadBean.getThreadCpuTime(id)
        }
        long curtime = System.nanoTime()
        long usedTime = totalTime - lastUserTime
        long totalPassedTime = curtime - lastSysTime
        lastSysTime = curtime
        lastUserTime = totalTime
        def d = avg ? (((double) usedTime) / totalPassedTime / getAvailableProcessors()) * 100 : (((double) usedTime) / totalPassedTime) * 100
        return d > 100 ? 8.88 : d
    }

这里我用了一个参数，用来区分是否返回平均使用率还是返回总使用率之和。因为在docker环境中com.funtester.utils.OSUtil#getAvailableProcessors返回值着实让我很迷惑，至今还没懂其中奥妙。

下面分享获取系统负载的方法：

/**
 * 获取系统一分钟内的平均load
 * @return
 */
static def getLoad() {
    osMxBean.getSystemLoadAverage() / getAvailableProcessors()
}

同样的问题也存在这个方法中，但目前使用比较少，就没有做修改。

获取GC信息

    static List<GarbageCollectorMXBean> gcMxBeans = ManagementFactory.getGarbageCollectorMXBeans();

    /**
     * 获取GC信息{@link com.funtester.utils.OSUtil.GCInfo}
     * @return
     */
    static def getGCinfo() {
        def infos = []
        for (GarbageCollectorMXBean gcMxBean : gcMxBeans) {
            infos << new GCInfo(gcMxBean)
        }
        infos
    }

    /**
     * GC信息类
     */
    static class GCInfo extends AbstractBean {

        String name

        int count

        int time

        GCInfo(String name, int count, int time) {
            this.name = name
            this.count = count
            this.time = time
        }

        GCInfo(GarbageCollectorMXBean gcMxBean) {
            this.name = gcMxBean.getName()
            this.count = gcMxBean.getCollectionCount()
            this.time = gcMxBean.getCollectionTime()
        }

    }

这里只能算是个输出，很少用GC信息作为独立的依据。

其他

获取内存信息：

/**
 * 获取堆内存信息
 * @return
 */
static def heapMemInfo() {
    memoryMXBean.getHeapMemoryUsage()
}

/**
 * 获取非堆内存信息
 * @return
 */
static def noHeapMemInfo() {
    memoryMXBean.getNonHeapMemoryUsage()
}

使用场景

目前我的使用场景主要2个：

1. 在本地执行性能测试场景中，将JVM信息定期输出，包含在性能测试数据取样的功能中。
2. 在服务执行性能测试场景中，将JVM信息作为一个资源调配的指标。例如：CPU资源占用过高，就降低一下对象池的活跃数据，主动回收一些资源。

在查阅资料的过程中，发现SDK的API很少能够直接获取硬件信息的，很多案例都是通过com.github.oshi:oshi-core:6.4.0这个类库实现的。看了一下文档，功能非常强大，有兴趣的可以直接上这个。

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