【IT168 技术文档】虽然 Spring 框架的 JMX 管理基础架构的默认配置已经很不错了，但是仍然有定制的余地，特别是涉及 Model MBean 提供的更高层功能时。在本文中，我使用了一种相对简单的操作 —— 为基于 Spring 的应用程序的方法和属性增加通知事件 —— 以帮助您熟悉对 Spring JMX 的定制。从头到尾完成我的例子后，您将可以根据自己应用程序的需要调整 Spring JMX 管理基础架构。

    我首先对 JMX API、Spring 框架和 Spring JMX 进行简单回顾，然后转入开发扩展。第一个扩展让我可以用一个外部 XML 格式配置 MBean 元数据，这个格式（像 Hibernate 映射文件）可以与 Java 对象一起存储在类路径中。我的第二个扩展为 ModelMBean 类增加一个简单的命名规范，以透明地配置定制的通知消息。在属性改变时或者调用了特定的方法之前或者之后触发新的通知消息。

    文章的最后是一个基于 mockup 服务对象的实际例子，需要管理它的启动和停止方法和读写属性。我用一个专门为此设计的小型客户机/服务器应用程序测试了这个实现。应用服务器是一个标准 Java 5.0 MBeanServer，并补充了源自 MX4J 开放源码项目的 HTTP 适配器。关于文章源代码请参阅 下载，而技术下载请参阅 参考资料。

    JMX 概述

    Java Management Extensions（JMX）是管理和监视网络上的服务的、基于 Java 的标准。JMX API 的核心是受管 bean，即 MBean。MBean 为受管资源（如应用程序、服务和设备）提供了设施层。简而言之，MBean 提供了一种灵活的、基于适配器的体系结构，用于开放基于 Java 的（或者 Java 包装的）资源的属性和操作。开放后，就可以用浏览器和 HTTP 连接或者通过像 SMTP 或者 SOAP 这样的协议监视和管理这些资源。

    编写和部署的 MBean 是通过 MBeanServer 接口开放的，以使不同的应用程序视图具有交互性。MBeanServer 实例还可以结合到任意的联合关系中，构成更复杂的分布式环境。

   JMX 标准提供了四种不同的 MBean：

    Standard MBean 直接实现用于管理对象的方法，既可以通过实现一个由程序员定义的、类名以 “MBean” 结束的接口，也可以使用一个以一个类作为构造函数参数的 Standard MBean 实例，加上一个可选的接口类规范。这个接口可以开放用于管理的部分对象方法。

   Dynamic MBean 用属性访问器动态地访问属性，并用一个一般化的 invoke() 方法调用方法。可用的方法是在 MBeanInfo 接口中指定的。这种方式更灵活，但是不具有像 Standard MBean 那样的类型安全性。它极大地降低了耦合性，可管理的 POJO（纯粹的老式 Java 对象）不需要实现特定的接口。

    Model MBean 提供了一个改进的抽象层，并扩展了 Dynamic MBean 模型以进一步减少对给定实现的依赖性。这对于可能使用多个版本的 JVM 或者需要用松散耦合管理第三方类的情况会有帮助。Dynamic MBean 与 Model MBean 之间的主要区别是，在 Model MBean 中有额外的元数据。

    Open MBean 是受限的 Model MBean，它限制类型为固定的一组类型，以得到最大的可移植性。通过限制数据类型，可以使用更多的适配器，并且像 SMTP 这样的技术可以更容易适应 Java 应用程序的管理。这种变体还指定了数组和表等标准结构以改进复合对象的管理。

    如果要同时控制客户机和服务器，那么 Standard MBean 是最容易实现的一种变体。它们的优点是有类型，但是如果在更一般化的管理控制台环境中使用时会缺少一些灵活性。如果计划使用 Dynamic MBean，那么您也可以更一步使用 Model MBean，在大多数情况下它会改善抽象层而几乎不会增加复杂性。Open MBean 是是可移植性最高的一种变体，如果需要开放复合对象，那么它是惟一的方法。不幸的是，在 Open MBean 中开放复合结构所需要的代码数量过多，只有在需要高级的商业管理解决方案时才合算。

    JMX 还支持使用带过滤器和广播器的事件模型的通知。为此目的，Standard MBean 需要声明一个 MBeanInfo 元数据描述。 Standard MBean 实现通常在内部构造这些内容，开发人员不能直接看到它们。在本文后面，您会看到如何用 Model MBean 元数据的 XML 描述符格式和 Spring 的 JMX 支持进行实际上透明的配置。

    Spring 提供帮助

    像 J2EE 一样，Spring 框架在一个体系结构中提供了许多强大的 Java 开发功能。与 J2EE 不同的是，Spring 开放型的技术来源提供了范围广泛的选择，不再有依赖性的负担。例如，Spring 的对象关系映射工具可以复制 Enterprise JavaBean 的行为，同时不会导致不灵活。虽然 EJB 规范限制了这种方式，但是 Spring 提供了大量技术接口，使您可以选择最适合应用程序要求的接口，或者在需要时创建自己的接口。与此类似，利用 Spring 的动态代理类为 Java 对象增加事务性或者安全限制，使它们保持整洁并针对应用程序空间而不是基础架构要求。

    Spring 的支持 AOP 的、以复合为中心的（IOC）bean 可以很大程度上使基础架构和业务对象彼此分离。因此，横切关注点（如日志、事务和安全）不会再干扰应用程序代码。

    IOC（控制反转）是减少耦合度的主要策略。Spring 的 IOC 实现使用依赖性注入有效地将控制从应用程序代码 “反转”到 Spring 容器。Spring 不是在创建时将类耦合到应用程序的对象图，它使您可以用 XML 或者属性文件（尽管 XML 被认为是最好的方法）配置类及它们的依赖性。然后用标准访问器将引用“注入”到类所依赖的对象中。可以将它看成具体化复合（externalizing composition），在典型应用程序中，它的比重远远大于继承。

    AOP 是在应用程序开发中管理横切关注点的关键。就像在传统面向对象编程中实现的那样，这些关注点是作为单独的实例处理的，有可能在应用程序类中产生互不相关的代码（就是混乱）。 Spring 使用 AOP 规范和一个 XML 配置文件具体化横切关注点，因而保持了 Java 代码的纯洁性。

    介绍 Spring JMX

    Spring 1.2 中的 JMX 支持使用容易配置的 bean 代理提供了自动 MBeanServer 注册，并支持标准 JSR-160 远程连接器。在最简单的情况下，可以用 Spring JMX 以 MBeanExporter 类注册对象。Spring 自动识别 StandardMBean 或者用 ModelMBean 代理包装对象，在默认情况下使用内省。可以以显式引用使用 BeanExporter 以声明 bean，或者可以用默认策略或更复杂的策略自动检测 bean。

    Spring 1.2 提供的大量装配器使得透明地构造 MBean 成为可能，包括使用内省、Standard MBean 接口、元数据（使用类级别注释）和显式声明的方法名。Spring 的基于导出器和装配器的模型容易扩展，并在创建注册的 MBean 时提供所需要的控制能力。

    JMX 使用 ObjectName 语言注册和访问管理对象。如果选择使用自动注册，那么 Spring 提供了不同的命名策略。使用“键”命名策略时，可以使用一个属性把 MBean 名与 NameObject 实例关联起来。如果实现 ManagedResource 接口，那么可以使用元数据命名规范。由于 Spring 高度灵活的体系结构和大量扩展点，还可以实现自已的策略。

    在默认情况下，Spring 会发现运行的 MBeanServer 实例，如果没有实例在运行或者没有显式声明的话，它会创建一个默认实例。用 Spring 配置直接实例化自己的 MBeanServer 与使用各种连接器同样容易。Spring 通过客户机和服务器连接提供控制，并提供客户机代理以协助客户端编程。

    所有这些功能都是 Spring 1.2 默认提供的。虽然 Spring JMX 提供了大量选项，但是默认的导出器对于许多项目来说已经足够了，使您可以很快地投入运行。不过，使用 JMX 时，在使用隐式 MBean 构造时会注意到一些特性。结果，可能会慢慢地从 Standard MBean 转移到 Model MBean，它允许对应用程序的属性、操作和通知元数据施加更多的控制。要保留松散耦合的好处（也就是 Spring 灵活的体系结构内在的优点），需要在 Java 对象之外实现这个控制。

    Spring 的 IOC 使得从外部连接（wire）对象依赖性容易了，在 Spring 的体系结构中很容易利用这种优点。IOC 保持对象依赖性的可注入性，这使得增加、替换或者补充对象的行为（包括 Spring 的 JMX 支持）变得轻而易举。在本文的其余部分，我将重点放到扩展 Spring JMX 以得到更细化的应用程序管理，而不会搞乱应用程序代码或者破坏 Spring 固有的灵活性。

    扩展 Spring JMX

    Spring 框架提供了许多处理 JMX 的有用工具，包括用于扩展 JMX 功能的扩展点。我将利用它们获得对 MBeanInfo 声明的更多控制，同时不用对 Java 对象施加注释。为此，我将要以两种方式扩展 Spring JMX：第一种方法可以用一个外部 XML 格式（类似于 JBoss 微内核）配置 MBean 元数据，第二种方法可以与其相关联的 Java 对象一同存储在在类路径中（很像 Hibernate 映射文件）。

    我将扩展 RequiredModelMBean 类，让它使用一个简单的命名规范，以 <ClassName>.mbean.xml 格式寻找相关的 MBean 部署描述符。定义这种基于 XML 的 MBean 描述符改进了对应用程序元数据的控制，而不会失去基于 POJO 的设计和 Spring 复合的灵活性。为了实现这一点，我将实现自己的装配器并扩展基本的 Spring JMX 导出器。扩展的导出器可以创建扩展的 ModelMBean，它支持截获属性的改变以及 before 和 after 方法执行的通知。我可以用 Spring 的 AOP 机制完成这一切，但是 ModelMBean 已经是底层受管资源的代理，因此我将用更直接的方式扩展 RequiredModelMbean 类。

    管理基础

    不管使用什么技术，在管理资源时有三个要关注的主要领域：

    属性（attribute） （有时称为属性（property）、字段或者变量）。只读属性对于开放度量或者状态很有用。读/写属性使管理员可以改变配置。

    动作（action） （可执行调用，对于 Java 代码来说就是方法）。动作用于触发像启动和关闭这样的事件，或者其他特定于应用程序的操作。 

    事件（event） （向监视系统发出的通知，反映状态改变或者一些操作的执行）。通知确认操作或者状态改变确实发生了。通知还可以用于触发事件，如对于超过设置阀值（比如内存或者磁盘空间等资源不足）的状态改变做出反应。这种通知可以用于在系统需要关注时向应用程序管理员发送电子邮件或者传呼。
在扩展 Spring JMX 时，我将用一个简单的案例分别展示这三个需要关注的领域：一个带有开始和停止方法并且有一个读写属性要管理的示例服务。我还要用一个小型的客户机/服务器应用程序测试这个实现，并开放一个使用 MX4J 适配器的 HTTP 管理接口。所有例子将有必要的限制，但是足以使您理解相应的概念。您会看到在基于 Spring 的应用程序方法和属性中加入 JMX 通知事件有多么容易，结果是可以监视状态改变，同时不会在 Java 对象中加入不必要的代码。

    MBeanInfo 模型

    如果下载与本文有关的代码，您会发现一个名为 com.claudeduguay.mbeans.model 的包，它包含一组用于建模 MBeanInfo XML 文件的类。这个包包含大量类，因此我不会详细讨论所有类，但是其基本内容还是有必要说明的。

    模型的根是 MBeanDescriptor 类，它提供了一个 createMBeanInfo() 方法，负责用应用程序元数据创建一个兼容 JMX 的 ModelMBeanInfo 实例。MBeanDescriptorUtil 类提供了两个静态的 read() 方法，它装载并保存这个 XML 文档模型。这个模型中使用的 Document 和 Element 实例基于 JDOM 框架。

    我使用的基本 MBeanInfo 相关类和描述符模型是密切相关的。基类中的所有基本属性都是在 XML 中建模的，并可以用简单的格式定义。例如，<mbean> 标记是我的文档的根。它与 ModelMBeanInfo 直接相关，它期待一个 type 和 description 属性。类型是受管 bean 的完全限定类名。不过，在使用我的 Sping 解决方案时，这个类完全可以在上下文中派生。<mbean> 标记期待零个或者多个 attribute、operation、constructor 和 notification 子类型。它们每一个都提供了基 MBeanInfo 类 XML 属性。

    图 1. MBean XML 格式

    MBean 模型实现利用了 com.claudeduguay.util.jdom 包中几个与 JDOM 相关的工具类。它们主要是解析和构建 Document 和 Element 对象的接口，一个工具类使读和写 Document 流更容易。要查看的大多数代码在 com.claudeduguay.mbeans.spring 包中。

    已经做了足够的预备工作，让我们开始扩展 Spring JMX!