使用Java编写一个简单的Web的监控系统

公司的服务器需要实时监控，而且当用户空间已经满了，操作失败，或者出现程序Exception的时候就需要实时提醒，便于网管和程序员调式，这样就把这个实时监控系统分为了两部分，

第一部分：实时系统监控（cpu利用率，cpu温度，总内存大小，已使用内存大小）
第二部分：实时告警
由于无刷新实时性，所以只能使用Ajax，这里没有用到任何ajax框架，因为调用比较简单
大家知道，由于java的先天不足，对底层系统的调用和操作一般用jni来完成，特别是cpu温度，你在window下是打死用命令行是得不到的，但由于我们的服务器系统是linux，所以可以不调用jni完全用java的方式来得到系统信息，这里用到了runtime的exec()函数，通过解析本地命令调用的结果来查询本地信息，

* 取得linux系统下的cpu、内存信息  
*  
* */  
public  final  class LinuxSystemTool  
{  
/**  
* get memory by used info  
*  
* @return int[] result  
* result.length==4;int[0]=MemTotal;int[1]=MemFree;int[2]=SwapTotal;int[3]=SwapFree;  
* @throws IOException  
* @throws InterruptedException  
*/  
public  static  int [] getMemInfo() throws IOException, InterruptedException  
{  
File file = new File( "/proc/meminfo" );  
BufferedReader br = new BufferedReader( new InputStreamReader(  
new FileInputStream(file)));  
int [] result = new  int [ 4 ];  
String str = null ;  
StringTokenizer token = null ;  
while ((str = br.readLine()) != null )  
{  
token = new StringTokenizer(str);  
if (!token.hasMoreTokens())  
continue ;  
 
str = token.nextToken();  
if (!token.hasMoreTokens())  
continue ;  
 
if (str.equalsIgnoreCase( "MemTotal:" ))  
result[0 ] = Integer.parseInt(token.nextToken());  
else  if (str.equalsIgnoreCase( "MemFree:" ))  
result[1 ] = Integer.parseInt(token.nextToken());  
else  if (str.equalsIgnoreCase( "SwapTotal:" ))  
result[2 ] = Integer.parseInt(token.nextToken());  
else  if (str.equalsIgnoreCase( "SwapFree:" ))  
result[3 ] = Integer.parseInt(token.nextToken());  
}  
 
return result;  
}  
 
/**  
* get memory by used info  
*  
* @return float efficiency  
* @throws IOException  
* @throws InterruptedException  
*/  
public  static  float getCpuInfo() throws IOException, InterruptedException  
{  
File file = new File( "/proc/stat" );  
BufferedReader br = new BufferedReader( new InputStreamReader(  
new FileInputStream(file)));  
StringTokenizer token = new StringTokenizer(br.readLine());  
token.nextToken();  
int user1 = Integer.parseInt(token.nextToken());  
int nice1 = Integer.parseInt(token.nextToken());  
int sys1 = Integer.parseInt(token.nextToken());  
int idle1 = Integer.parseInt(token.nextToken());  
 
Thread.sleep(1000 );  
 
br = new BufferedReader(  
new InputStreamReader( new FileInputStream(file)));  
token = new StringTokenizer(br.readLine());  
token.nextToken();  
int user2 = Integer.parseInt(token.nextToken());  
int nice2 = Integer.parseInt(token.nextToken());  
int sys2 = Integer.parseInt(token.nextToken());  
int idle2 = Integer.parseInt(token.nextToken());  
 
return ( float )((user2 + sys2 + nice2) - (user1 + sys1 + nice1)) / ( float )((user2 + nice2 + sys2 + idle2) - (user1 + nice1 + sys1 + idle1));  
}  
}

这里的两个方法，解释一下，
方法1文件"/proc/meminfo"里面包含的就是内存的信息，还包括了swap的信息。例如：

$ cat /proc/meminfo 

total: used: free: shared: buffers: cached: 
Mem: 1057009664 851668992 205340672 0 67616768 367820800 
Swap: 2146787328 164429824 1982357504 
MemTotal: 1032236 kB 
MemFree: 200528 kB 
MemShared: 0 kB

这样可以用截取字符串的方法，来得到linux内存信息.
方法2在文件"/proc/stat"里面就包含了CPU的信息。每一个CPU的每一tick用在什么地方都在这个文件里面记着。后面的数字含义分别是： user、nice、sys、idle、iowait。有些版本的kernel没有iowait这一项。这些数值表示从开机到现在，CPU的每tick用在了哪里。例如：

cpu0 256279030 0 11832528 1637168262

就是cpu0从开机到现在有 256279030 tick用在了user消耗，11832528用在了sys消耗。所以如果想计算单位时间（例如1s）里面CPU的负载，那只需要计算1秒前后数值的差除以每一秒的tick数量就可以了。
ok这样还剩下cpu温度，怎么做呢
发现了一个文件"cat /proc/acpi/thermal_zone/THM/temperature";可以返回本机的linux温度，
大概是这样的：

temperature：      68C

但不是每台linux机器都有这个THM你要确定你的linux加载了这个THM才能使用这个文件，这样就用InputStreamReader(new FileInputStream（new File("/proc/acpi/thermal_zone/THM/temperature")）, 去读取这个文件，后面的相信大家一定会做了吧，就是把内容读出来,然后分割字符串去得到这个68。ok,系统基本信息全部完成，然后ok现在就只有一件事就是用Ajax去调用这个类来得到基本信息，然后返回到页面上，Ajax的用法就不赘言了。

下面是系统监控的效果，大概是Ajax每几秒去linux下去取一次系统信息，然后显示在jsp页面上，以下是效果。

到这里第一部分系统监控部分已经完成，现在开始完成实时告警部分，分析需求
1温度和cpu超过额定值需要告警
2用户操作系统失败，用户存储空间不足也需要告警，还有我们公司的业务操作失败告警，如果发生Exception也只能告警，当然要把异常的堆栈的信息保存在数据库里，我就这样设计如果用户在操作中触发了这些错误，则保存在数据库的告警表里，然后实时监控的再取出来这些信息。
3告警是要实时的那么要怎么从告警表里查到当前以后的数据呢，一开始想到用当前时间，在当前时间加上Ajax发送时间间隔，select * from warnlist where date>new Date()+AjaxTime这种形式,后来发现时间是很不正确的，网络延迟，程序处理时间，（cpu信息用了sleep函数），等等你常常会发现有些告警信息被无情的放过，而有的时候有重复数据，这样我想到了用id，每次进入告警系统先查询到最大的告警id,然后保存在session中，然后ajax 从数据库里取告警信息的时候都查这个id之后的数据（就是进入监控系统后的最新数据），然后session再保存新的最大id,下次ajax取还是从这个 session中取最大id,这样信息就可以当ajax取的时候都保证是最新的，而且没有重复，very good!就这样做了
这样设计了一张告警处理表

CREATE  TABLE `warnlist` ( 
 `Id` bigint (20) NOT  NULL auto_increment, 
 `warnleave` tinyint(2) NOT  NULL  default  '0' ,//告警级别：告警的严重程度 
 `fromguy` varchar (20) NOT  NULL ,//属于哪个用户哪个组织的告警 
 `warncontent` varchar (100) NOT  NULL ,//告警内容，比如cpu使用率超过80% 
 `aviliablevalue` varchar (12) default  NULL ,//允许值 比如85% 
 `warnvalue` varchar (12) default  NULL ,//告警值 80 
 `warntime` datetime NOT  NULL ,//告警时间 
 `stackinfo` varchar (255) default  NULL ,//异常的堆栈信息 
 `dealwith` tinyint(2) NOT  NULL  default  '0' ,//处理结果 
 `version` int (11) default  NULL ,//version 
 `organizerID` varchar (20) default  NULL ,//组织id 
 `des` varchar (255) default  NULL , 
 PRIMARY  KEY  (`Id`) 
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

假设我ajax从系统取信息后，那么要写个逻辑，if(cpuTempature>75C)or if(cpuUserd>80%)则写入数据库，然后再查询大于上一次发送Ajax数据库的最大id的告警信息（这期间如果发生的以下错误一并查出：用户存储空间不足，还有我们公司的业务操作失败告警，Exception等），循环插入一个xml解析类中，大概形式是这样的Ajax返回这个 xml,供页面提取信息

< response >  
< cpuUsed > 67 </ cpuUsed >  
< cpuTemp > 76 < cpuTemp >  
< Memory > 1023422 </ Memory >  
< freeMemory > 43244 </ freeMemory >  
< wannlist >  
< warnid > 2 </ warnid >  
< warncontent > 系统存储空间不足 </ warncontent >  
< fromguy > kakaluyi </ fromguy >  
.............. 
</ wanrlist >  
< warnlist >  
< warnid > 3 </ warnid >  
< warncontent > cpu温度过高 </ warncontent >  
< fromguy > 系统 </ fromguy >  
< orgid > 系统 </ orgid >  
< warnvalue > 78 </ warnvalue >  
............. 
</ warnlist >  
........ 
 
</ response >

系统信息的显示代码，就是关联上面那个图片的：

var cpuUsed = req .responseXML.getElementsByTagName('cpuUsed')[0].firstChild.nodeValue; 
var totalMemory = req .responseXML.getElementsByTagName('totalMemory')[0].firstChild.nodeValue; 
var freeMemory = req .responseXML.getElementsByTagName('freeMemory')[0].firstChild.nodeValue; 
var cpuTemp = req .responseXML.getElementsByTagName('cpuTemp')[0].firstChild.nodeValue; 
$('cpuUsed').innerHTML = cpuUsed ; 
$('totalMemory').innerHTML = totalMemory ; 
$('freeMemory').innerHTML = freeMemory ; 
$('cpuTemp').innerHTML = cpuTemp ; 
 
//jsp 
< tr >  
< td  class = "label"  width = "20%" >

服务器CPU使用率：

</ td >  
< td  class = "text" >  
< font  color = "#FF0000"  size = "+2" > < label  id = "cpuUsed" > </ label >  
</ font >  < 告警预定阀值: 80% >  
</ td >  
</ tr >  
 .........

然后就是页面展现的问题了这里我用了dom节点的增删，一个页面保持50条记录，如果超过50条则删除以前的节点，代码为：

var length=req.responseXML.getElementsByTagName( 'warnlist' ).length; 
if (length>0) 
{ 
var trlength=document.getElementsByTagName( 'table' )[4].childNodes[0].childNodes.length; 
 
if (trlength+length-1>50) //如果大于50条，则查找告警列表的table，得到  
告警信息的子节点，然后删除多余的最早的告警信息 
{ 
var tbody=document.getElementsByTagName( 'table' )[4].childNodes[0]; 
for ( var i=1;i<trlength+length-50;i++) 
{ 
var tr=tbody.childNodes[i]; 
tr.parentNode.removeChild(tr); 
 
}

然后插入新的告警信息，

for ( var i=0;i<length;i++) 
{ 
var onewarnlist=req.responseXML.getElementsByTagName( 'warnlist' )[i].childNodes; 
if (onewarnlist[0].firstChild.nodeValue==0) 
{ 
var leave= "企业级告警" ; 
} 
else { 
var leave= "运营商级告警" ; 
} 
var from=onewarnlist[1].firstChild.nodeValue; 
var warncontent=onewarnlist[2].firstChild.nodeValue; 
var aviliablevalue=onewarnlist[3].firstChild.nodeValue; 
var warnvalue=onewarnlist[4].firstChild.nodeValue; 
var warntime=onewarnlist[5].firstChild.nodeValue; 
var id=onewarnlist[8].firstChild.nodeValue; 
if (onewarnlist[6].firstChild.nodeValue==0) 
{ 
var dealwith= "未处理" ; 
} 
else { 
var dealwith= "<font color='red'>已处理</font>" ; 
} 
var table=document.getElementById( 'warntable' ); 
var tr=document.createElement( 'tr' ); 
 if (x%2==1) 
{ 
tr.style.backgroundColor="#BFD3F9"  
} 
else { 
tr.style.backgroundColor="#FBFCEB"  
} 
x++; 
table.appendChild(tr); 
var td=document.createElement( 'td' ); 
td.className ='listText' ; 
td.innerHTML =x; 
tr.appendChild(td); 
var td1=document.createElement( 'td' ); 
td1.className ='listText' ; 
td1.innerHTML = leave; 
tr.appendChild(td1); 
var td2=document.createElement( 'td' ); 
td2.className ='listText' ; 
td2.innerHTML = from; 
tr.appendChild(td2); 
var td3=document.createElement( 'td' ); 
td3.className ='listText' ; 
td3.innerHTML = warncontent; 
tr.appendChild(td3);6 
var td4=document.createElement( 'td' ); 
td4.className ='listText' ; 
td4.innerHTML = aviliablevalue; 
tr.appendChild(td4); 
var td5=document.createElement( 'td' ); 
td5.className ='listText' ; 
td5.innerHTML = '<font color="#FF0000">' +warnvalue+ '</font>' ; 
tr.appendChild(td5); 
var td6=document.createElement( 'td' ); 
td6.className ='listText' ; 
td6.innerHTML = warntime; 
tr.appendChild(td6); 
var td7=document.createElement( 'td' ); 
td7.className ='listText' ; 
td7.innerHTML = dealwith; 
tr.appendChild(td7); 
var td8=document.createElement( 'td' ); 
td8.className ='listText' ; 
td8.innerHTML = id; 
tr.appendChild(td8); 
  }

ok，一切大功告成，以下是最终效果

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