摘要：本文為大家講解中的框架。在系統(tǒng)中，中間件增強(qiáng)框架探針提供了應(yīng)用畫(huà)像及性能數(shù)據(jù)收集等功能，其中數(shù)據(jù)收集功能主要采集四類數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫(huà)像數(shù)據(jù)調(diào)用鏈接數(shù)據(jù)生成以及線程數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)。提供服務(wù)，供后續(xù)抓取使用，其中服務(wù)注冊(cè)了三個(gè)，分別為。

本文為大家講解MOF中的CaptureFramework框架。該框架提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)抓取行為和生成抓取結(jié)果能力，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。

應(yīng)用服務(wù)監(jiān)控是智能運(yùn)維系統(tǒng)的重要組成部分。在UAV系統(tǒng)中，中間件增強(qiáng)框架（MOF）探針提供了應(yīng)用畫(huà)像及性能數(shù)據(jù)收集等功能，其中數(shù)據(jù)收集功能主要采集四類數(shù)據(jù)：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、畫(huà)像數(shù)據(jù)、調(diào)用鏈接數(shù)據(jù)生成以及線程數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，UAVStack設(shè)計(jì)了CaptureFramework框架，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)抓取行為和生成抓取結(jié)果能力。

JavaAssist

Monitor捕獲體系

precap/docap

捕獲點(diǎn)：支持Tomcat、MSCP、Springboot、Jetty埋點(diǎn)。

UAVServer單例：作為統(tǒng)一的捕獲入口點(diǎn)，提供了同步和異步方法。

StandardMonitor：實(shí)現(xiàn)了Monitor接口，是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)抓取實(shí)現(xiàn)類，提供了doCapture方法，負(fù)責(zé)抓取行為和生成抓取結(jié)果。

MonitorElemCapHandler：不同的抓取邏輯和抓取點(diǎn)的共同接口實(shí)現(xiàn)不同的埋點(diǎn)邏輯，提供了抓取行為的方法preCap與doCap以及生成抓取結(jié)果的方法preStore。

StandardMonitorRepository：存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)抓取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

DataObserver：暴露了JMX/HTTP接口數(shù)據(jù)。

Monitor實(shí)時(shí)監(jiān)控主要是從DefaultMonitorSupporter類啟動(dòng)初始化StandardMonitor對(duì)象，通過(guò)CaptureFramework將monitor對(duì)象安裝到DataStore對(duì)象中。

DataObserver提供JMX/HTTP服務(wù)，供后續(xù)MA抓取使用，其中Http服務(wù)注冊(cè)了三個(gè)handler，分別為HttpJEEJVMObserver、HttpJEEMonitorObserver、 HttpJEEProfileObserver。不同的handler暴露了不同的接口。

MonitorHandler包下的Handler類具體處理Monitor的指標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)。

CaptureFrameWork框架提供了統(tǒng)一的捕獲入口點(diǎn)，在UAVServer中分別提供了同步方法與異步方法：

同步捕獲入口點(diǎn)：

runMonitorCaptureOnServerCapPoint

異步捕獲入口點(diǎn)：

runMonitorAsyncCaptureOnServerCapPoint

同步與異步調(diào)用的差異分析：

異步比同步多增加了一個(gè)參數(shù)CaptureContextMapFromAnotherThread，該參數(shù)若不為空，則需要合并上下文的信息。一般情況下在使用異步方法埋點(diǎn)時(shí)，在方法執(zhí)行前調(diào)用異步捕獲方法傳入的CaptureContextMapFromAnotherThread為空，并返回封裝好的上下文信息，在方法執(zhí)行結(jié)束后調(diào)用異步捕獲方法傳入上下文信息，并進(jìn)行上下文信息合并，再進(jìn)行具體的捕獲操作，具體可參考以下代碼片段：

方法執(zhí)行前的異步調(diào)用：

方法執(zhí)行后的異步調(diào)用如下，其中ccMap為異步調(diào)用返回的封裝好的上下文信息：

Monitor接口：提供了多個(gè)接口，其中最主要的是doCapture與doPreStore方法，doCapture用來(lái)實(shí)現(xiàn)在特定的捕獲點(diǎn)執(zhí)行抓取數(shù)據(jù)行為，doPreStore方法用來(lái)實(shí)現(xiàn)在存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之前的一些捕獲動(dòng)作，做一些特殊數(shù)據(jù)的處理。

StandardMonitor類： Monitor接口的具體實(shí)現(xiàn)類。

StandardMonitorRepository類：存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)抓取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

MonitorElementInstance接口：存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)抓取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)例接口。

StandardMonitorElementInstance類：MonitorElementInstance接口的具體實(shí)現(xiàn)類。

無(wú)論是同步捕獲入口點(diǎn)還是異步捕獲入口點(diǎn)都會(huì)執(zhí)行doCapture方法，代碼片段如下：

monitor.doCapture是調(diào)用了Monitor接口中的doCapture，其實(shí)現(xiàn)類是StandardMonitor。

StandardMonitor中的doCapture方法主要做了如下操作：

根據(jù)參數(shù)獲取當(dāng)前的MonitorElement數(shù)組，MonitorElement數(shù)組通過(guò)StandardMonitorRepository的getElementByCapId實(shí)現(xiàn)；

循環(huán)處理MonitorElement數(shù)組，獲取捕捉數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)類，根據(jù)實(shí)現(xiàn)類獲取當(dāng)前要執(zhí)行的handler，最后根據(jù)當(dāng)前獲取的handler判斷捕獲階段（precap/docap），然后進(jìn)行相應(yīng)的處理。不同的handler根據(jù)不同的特性處理生成MonitorElementInstance，最后將結(jié)果存儲(chǔ)在StandardMonitorRepository數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。

以ServerEndRespTimeCapHandler（服務(wù)端抓取行為）為例：

preCap方法：只記錄了服務(wù)的開(kāi)始請(qǐng)求時(shí)間。

doCap方法：根據(jù)不同的monitorElemId進(jìn)行不同的邏輯處理，最后封裝好MonitorElementInstance實(shí)例，然后再進(jìn)行抓取行為結(jié)果的處理，其中包含最大值消峰、最大值、最小值、返回狀態(tài)碼、時(shí)間戳更新、計(jì)數(shù)等相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

即運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，指的是在程序運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的信息，程序占用的CPU、堆內(nèi)存、JVM信息以及提供服務(wù)訪問(wèn)與客戶端調(diào)用的相關(guān)統(tǒng)計(jì)信息(平均響應(yīng)時(shí)間、訪問(wèn)計(jì)數(shù)等)。

DefaultMonitorSupporter的實(shí)現(xiàn)

服務(wù)端數(shù)據(jù)采集以DefaultMonitorSupporter.start為入口點(diǎn)，構(gòu)建monitor實(shí)例：

默認(rèn)構(gòu)建service類型的StandardMonitor實(shí)例，其中包含StandardMonitorRepository實(shí)例，StandardMonitorRepository實(shí)例注冊(cè)monitor，一個(gè)該實(shí)例包含多個(gè)MonitorElement實(shí)例，并將所有的MonitorElement實(shí)例保存在elemsMap屬性中。

elemsMap屬性根據(jù)不同的采集對(duì)象保存不同的采集類handler：

ServerEndRespTimeCapHandler：采集Server、APP、URL的響應(yīng)時(shí)間和加載計(jì)數(shù)等.

JVMStateCapHandler：采集jvm狀態(tài)，包括Heap使用、GC計(jì)數(shù)、線程計(jì)數(shù)、CPU、class計(jì)數(shù)等。

代碼片段如下：

DefaultClientMonitorSupporter的實(shí)現(xiàn)

客戶端數(shù)據(jù)采集以DefaultClientMonitorSupporter.start為入口點(diǎn)，構(gòu)建monitor實(shí)例：

默認(rèn)構(gòu)建client類型的StandardMonitor實(shí)例，其中包含StandardMonitorRepository實(shí)例，StandardMonitorRepository實(shí)例注冊(cè)monitor，一個(gè)該實(shí)例包含多個(gè)MonitorElement實(shí)例，并將所有的MonitorElement實(shí)例保存在elemsMap屬性中。

elemsMap：屬性只保存一個(gè)ClientRespTimeCapHandler采集類。

ClientRespTimeCapHandler：采集客戶端的響應(yīng)時(shí)間和加載計(jì)數(shù)等。

無(wú)論是客戶端的數(shù)據(jù)采集還是服務(wù)端的數(shù)據(jù)采集，都會(huì)將monitor安裝到DataObserver中；并且最后都會(huì)將構(gòu)建成功的monitor綁定至指定的捕獲方法（即precap和docap）。

DataObServer提供了兩種模式來(lái)暴露接口數(shù)據(jù)，分別為JMX和HTTP：

HTTP方式：

由HttpDataObserverWorker.start作為入口點(diǎn)，分別注冊(cè)了三個(gè)handler，分別為獲取JVM數(shù)據(jù)、Monitor數(shù)據(jù)以及profile數(shù)據(jù)的handler。不同的handler暴露了不同的接口，最終都返回了JSON格式的數(shù)據(jù)。

JMX方式：

JMX代理通過(guò)getMBeanInfo方法獲取暴露的接口，來(lái)獲取數(shù)據(jù)；

DataObServer還提供了安裝與卸載monitor、增加與移除listener以及獲取profile和monitor的方法：

讀完本文后相信大家對(duì)CaptureFramework框架有了基本的了解，并對(duì)CaptureFramework的應(yīng)用有了一定的感悟。本文只介紹了MOF相關(guān)的一部分內(nèi)容，若大家對(duì)MOF感興趣，歡迎大家后臺(tái)留言或添加小助手“uavstack-assist”申請(qǐng)加入官方用戶群，相信您一定會(huì)有所收獲。

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