JVM的CPU使用率如何测量：Java代码

Question

有没有一种跨平台的方式来测量JVM（一旦启动Java应用程序）的CPU使用情况（Windows + Unix + Mac）？我已经使用过Jconsole，但我需要的是一段Java代码，而不是一个可以监视CPU利用率的工具。我已经尝试过

ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean().getSystemLoadAverage()

我正在使用JMX，但它并没有帮助我获得我需要的JVM特定的CPU使用情况（例如在启动服务器时），而不是系统的平均负载。

- nadh

Answer 1

您应该查看来自Thread MBean的ThreadMXBean.getThreadCPUTime()方法。

线程CPU时间

Java虚拟机实现可能支持测量当前线程、任何线程或无线程的CPU时间。

还有JDK中的JTop示例应用程序jdk\demo\management\JTop\src\JTop.java或此处。请查看：

/**
 * Get the thread list with CPU consumption and the ThreadInfo for each thread
 * sorted by the CPU time.
 */
private List<Map.Entry<Long, ThreadInfo>> getThreadList()

- Thomas Jung

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嗨，可以使用ThreadMXBean.getCurrentCPUTime()方法获取JVM的CPU使用率（以百分比表示）吗？ - nadh

你需要计算所有线程的CPU时间总和才能得到总CPU时间。我认为总和可能会有些偏差，因为你无法原子地查询所有线程的CPU时间。 - Thomas Jung

Answer 2

在任何时刻，一个线程要么正在运行（占用100%的核心），要么不在运行状态（占用0%）。 没有中间状态。 你需要的是对线程运行状态进行短期快照，并在这些快照上计算平均值。

- Mike Dunlavey

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你能详细说明一下吗？难道你不需要考虑被阻塞或处于timed_waiting状态的线程吗？我曾经看到过timed_waiting线程有时会占用CPU周期。我的要求是当CPU使用率超过阈值时，触发JVM生成更多的线程转储，以便我们可以调查问题。 - Andy Dufresne

Answer 3

From here

    com.sun.management.OperatingSystemMXBean operatingSystemMXBean = 
         (com.sun.management.OperatingSystemMXBean)ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();
    RuntimeMXBean runtimeMXBean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();
    int availableProcessors = operatingSystemMXBean.getAvailableProcessors();
    long prevUpTime = runtimeMXBean.getUptime();
    long prevProcessCpuTime = operatingSystemMXBean.getProcessCpuTime();
    double cpuUsage;
    try 
    {
        Thread.sleep(500);
    } 
    catch (Exception ignored) { }

    operatingSystemMXBean = (OperatingSystemMXBean) ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();
    long upTime = runtimeMXBean.getUptime();
    long processCpuTime = operatingSystemMXBean.getProcessCpuTime();
    long elapsedCpu = processCpuTime - prevProcessCpuTime;
    long elapsedTime = upTime - prevUpTime;

    cpuUsage = Math.min(99F, elapsedCpu / (elapsedTime * 10000F * availableProcessors));
    System.out.println("Java CPU: " + cpuUsage);

- danieln

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我尝试了这个方法，但似乎没有给出准确的值。与我在jconsole中查看的相比，当CPU使用率已经达到99％时，计算结果为65％。有没有Java替代方案？ - Andy Dufresne

Answer 4

你可以尝试使用 https://github.com/mvysny/webmon。只需将webmon-analyzer jar添加到您的项目中，即可启动采样器和TCP / IP服务器。采样器将轮询JMX API并将统计数据保存一段时间，然后您只需telnet localhost 5455即可获取这些统计数据的文本转储。非常适合生产环境。免责声明：我是作者，该项目有点老。

- Martin Vysny

Answer 5

Java本身不提供此功能。有几个开源API可用于测量CPU使用情况。
我推荐Sigar API。除了CPU使用率外，您还可以获得更多其他功能，例如内存使用情况、系统正常运行时间等。

- Nirmit Shah

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这不是正确的，因为自Java 1.5以来，ThreadMXBean.getCurrentCPUTime()被引入，参见@thomas-jung的答案。但Sigar确实具有一些有趣的功能。 - Ed Griebel

SIGAR 可能会导致 JVM 崩溃并使一切都崩溃。即使它是间歇性的，我认为在生产中你也无法承受这种情况。 - AKS

Answer 6

也许 this 或类似的库可以帮助你。

- Wivani

Answer 7

使用纯Java编程查询CPU使用率是不可能的。这方面没有API可用。一个建议的替代方法可能会使用Runtime.exec()来确定JVM的进程ID（PID），调用外部的、特定于平台的命令，如ps，并解析其输出以获取所需的PID。

请参阅此链接

- Muhammad Imran Tariq

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这是不正确的，因为自Java 1.5以来引入了ThreadMXBean.getCurrentCPUTime()，请参见@Thomas-jung的答案。此外，链接的文章是2002年的。 - Ed Griebel