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使用 JMX Exporter 暴露 JVM 监控指标

JMX-Exporter 提供了两种用法:

  1. 启动独立进程。JVM 启动时指定参数，暴露 JMX 的 RMI 接口，JMX Exporter 调用 RMI 获取 JVM 运行时状态数据， 转换为 Prometheus metrics 格式，并暴露端口让 Prometheus 采集。
  2. JVM 进程内启动(in-process)。JVM 启动时指定参数，通过 javaagent 的形式运行 JMX-Exporter 的 jar 包， 进程内读取 JVM 运行时状态数据，转换为 Prometheus metrics 格式，并暴露端口让 Prometheus 采集。

Note

官方不推荐使用第一种方式，一方面配置复杂，另一方面因为它需要一个单独的进程，而这个进程本身的监控又成了新的问题， 所以本文重点围绕第二种用法讲如何在 Kubernetes 环境下使用 JMX Exporter 暴露 JVM 监控指标。

这里使用第二种用法，启动 JVM 时需要指定 JMX Exporter 的 jar 包文件和配置文件。 jar 包是二进制文件，不好通过 configmap 挂载，配置文件我们几乎不需要修改， 所以建议是直接将 JMX Exporter 的 jar 包和配置文件都打包到业务容器镜像中。

其中，第二种方式我们可以选择将 JMX Exporter 的 jar 文件放在业务应用镜像中， 也可以选择在部署的时候挂载进去。这里分别对两种方式做一个介绍：

方式一：将 JMX Exporter JAR 文件构建至业务镜像中

prometheus-jmx-config.yaml 内容如下：

prometheus-jmx-config.yaml
...
ssl: false
lowercaseOutputName: false
lowercaseOutputLabelNames: false
rules:
- pattern: ".*"

Note

更多配置项请参考底部介绍或Prometheus 官方文档。

然后准备 jar 包文件，可以在 jmx_exporter 的 Github 页面找到最新的 jar 包下载地址并参考如下 Dockerfile:

FROM openjdk:11.0.15-jre
WORKDIR /app/
COPY target/my-app.jar ./
COPY prometheus-jmx-config.yaml ./
RUN set -ex; \
    curl -L -O https://repo1.maven.org/maven2/io/prometheus/jmx/jmx_prometheus_javaagent/0.17.2/jmx_prometheus_javaagent-0.17.2.jar;
ENV JAVA_TOOL_OPTIONS=-javaagent:/app/jmx_prometheus_javaagent-0.17.2.jar=8088:/app/prometheus-jmx-config.yaml
EXPOSE 8081 8999 8080 8888
ENTRYPOINT java $JAVA_OPTS -jar my-app.jar

注意：

  • 启动参数格式：-javaagent:=:
  • 这里使用了 8088 端口暴露 JVM 的监控指标，如果和 Java 应用冲突，可自行更改

方式二： 通过 init container 容器挂载

我们需要先将 JMX exporter 做成 Docker 镜像, 以下 Dockerfile 仅供参考：

FROM alpine/curl:3.14
WORKDIR /app/
# 将前面创建的 config 文件拷贝至镜像
COPY prometheus-jmx-config.yaml ./
# 在线下载 jmx prometheus javaagent jar
RUN set -ex; \
    curl -L -O https://repo1.maven.org/maven2/io/prometheus/jmx/jmx_prometheus_javaagent/0.17.2/jmx_prometheus_javaagent-0.17.2.jar;

根据上面 Dockerfile 构建镜像： docker build -t my-jmx-exporter .

在 Java 应用部署 Yaml 中加入如下 init container：

点击展开 YAML 文件 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-demo-app
  labels:
    app: my-demo-app
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: my-demo-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-demo-app
    spec:
      imagePullSecrets:
      - name: registry-pull
      initContainers:
      - name: jmx-sidecar
        image: my-jmx-exporter
        command: ["cp", "-r", "/app/jmx_prometheus_javaagent-0.17.2.jar", "/target/jmx_prometheus_javaagent-0.17.2.jar"]  ➊
        volumeMounts:
        - name: sidecar
          mountPath: /target
      containers:
      - image: my-demo-app-image
        name: my-demo-app
        resources:
          requests:
            memory: "1000Mi"
            cpu: "500m"
          limits:
            memory: "1000Mi"
            cpu: "500m"
        ports:
        - containerPort: 18083
        env:
        - name: JAVA_TOOL_OPTIONS
          value: "-javaagent:/app/jmx_prometheus_javaagent-0.17.2.jar=8088:/app/prometheus-jmx-config.yaml" ➋
        volumeMounts:
        - name: host-time
          mountPath: /etc/localtime
          readOnly: true
        - name: sidecar
          mountPath: /sidecar
      volumes:
      - name: host-time
        hostPath:
          path: /etc/localtime
      - name: sidecar  #共享 agent 文件夹
        emptyDir: {}
      restartPolicy: Always

经过如上的改造之后，示例应用 my-demo-app 具备了暴露 JVM 指标的能力。 运行服务之后，我们可以通过 http://lcoalhost:8088 访问服务暴露出来的 prometheus 格式的指标。

接着，您可以参考 已有 JVM 指标的 Java 应用对接可观测性。

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