java 获取系统信息及CPU的使用率(转)

java 获取系统信息及CPU的使用率

原文：http://kakaluyi.javaeye.com/blog/211492

最近做个项目，就是要取得cpu占有率等等的系统信息，一开始以为要用动态链接库了，但后来发现可以像下面这样做，不去调用jni，这样省去了很多看新技术的时间o(∩_∩)o...

在Java中，可以获得总的物理内存、剩余的物理内存、已使用的物理内存等信息，下面例子可以取得这些信息，并且获得在Windows下的内存使用率。
首先编写一个MonitorInfoBean类，用来装载监控的一些信息，包括物理内存、剩余的物理内存、已使用的物理内存、内存使用率等字段，该类的代码如下：
Java代码复制代码

package com.amgkaka.performance;

    /** *//**
     * 监视信息的JavaBean类.
     * @author amg
     * @version 1.0
     * Creation date: 2008-4-25 - 上午10:37:00
     */
    public class MonitorInfoBean {
        /** *//** 可使用内存. */
        private long totalMemory;

        /** *//** 剩余内存. */
        private long freeMemory;

        /** *//** 最大可使用内存. */
        private long maxMemory;

        /** *//** 操作系统. */
        private String osName;

        /** *//** 总的物理内存. */
        private long totalMemorySize;

        /** *//** 剩余的物理内存. */
        private long freePhysicalMemorySize;

        /** *//** 已使用的物理内存. */
        private long usedMemory;

        /** *//** 线程总数. */
        private int totalThread;

        /** *//** cpu使用率. */
        private double cpuRatio;

        public long getFreeMemory() {
            return freeMemory;
        }

        public void setFreeMemory(long freeMemory) {
            this.freeMemory = freeMemory;
        }

        public long getFreePhysicalMemorySize() {
            return freePhysicalMemorySize;
        }

        public void setFreePhysicalMemorySize(long freePhysicalMemorySize) {
            this.freePhysicalMemorySize = freePhysicalMemorySize;
        }

        public long getMaxMemory() {
            return maxMemory;
        }

        public void setMaxMemory(long maxMemory) {
            this.maxMemory = maxMemory;
        }

        public String getOsName() {
            return osName;
        }

        public void setOsName(String osName) {
            this.osName = osName;
        }

        public long getTotalMemory() {
            return totalMemory;
        }

        public void setTotalMemory(long totalMemory) {
            this.totalMemory = totalMemory;
        }

        public long getTotalMemorySize() {
            return totalMemorySize;
        }

        public void setTotalMemorySize(long totalMemorySize) {
            this.totalMemorySize = totalMemorySize;
        }

        public int getTotalThread() {
            return totalThread;
        }

        public void setTotalThread(int totalThread) {
            this.totalThread = totalThread;
        }

        public long getUsedMemory() {
            return usedMemory;
        }

        public void setUsedMemory(long usedMemory) {
            this.usedMemory = usedMemory;
        }

        public double getCpuRatio() {
            return cpuRatio;
        }

        public void setCpuRatio(double cpuRatio) {
            this.cpuRatio = cpuRatio;
        }
    }

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接着编写一个获得当前的监控信息的接口，该类的代码如下所示：
Java代码复制代码

package com.amgkaka.performance;

    /** *//**
     * 获取系统信息的业务逻辑类接口.
     * @author amg * @version 1.0
     * Creation date: 2008-3-11 - 上午10:06:06
     */
    public interface IMonitorService {
        /** *//**
         * 获得当前的监控对象.
         * @return 返回构造好的监控对象
         * @throws Exception
         * @author amgkaka
         * Creation date: 2008-4-25 - 上午10:45:08
         */
        public MonitorInfoBean getMonitorInfoBean() throws Exception;

    }

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该类的实现类MonitorServiceImpl如下所示：
Java代码复制代码

package com.amgkaka.performance;

    import java.io.InputStreamReader;
    import java.io.LineNumberReader;

    import sun.management.ManagementFactory;

    import com.sun.management.OperatingSystemMXBean;

    /** *//**
     * 获取系统信息的业务逻辑实现类.
     * @author amg * @version 1.0 Creation date: 2008-3-11 - 上午10:06:06
     */
    public class MonitorServiceImpl implements IMonitorService {
        //可以设置长些，防止读到运行此次系统检查时的cpu占用率，就不准了
        private static final int CPUTIME = 5000;

        private static final int PERCENT = 100;

        private static final int FAULTLENGTH = 10;

        /** *//**
         * 获得当前的监控对象.
         * @return 返回构造好的监控对象
         * @throws Exception
         * @author amg     * Creation date: 2008-4-25 - 上午10:45:08
         */
        public MonitorInfoBean getMonitorInfoBean() throws Exception {
            int kb = 1024;

            // 可使用内存
            long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory() / kb;
            // 剩余内存
            long freeMemory = Runtime.getRuntime().freeMemory() / kb;
            // 最大可使用内存
            long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory() / kb;

            OperatingSystemMXBean osmxb = (OperatingSystemMXBean) ManagementFactory
                    .getOperatingSystemMXBean();

            // 操作系统
            String osName = System.getProperty("os.name");
            // 总的物理内存
            long totalMemorySize = osmxb.getTotalPhysicalMemorySize() / kb;
            // 剩余的物理内存
            long freePhysicalMemorySize = osmxb.getFreePhysicalMemorySize() / kb;
            // 已使用的物理内存
            long usedMemory = (osmxb.getTotalPhysicalMemorySize() - osmxb
                    .getFreePhysicalMemorySize())
                    / kb;

            // 获得线程总数
            ThreadGroup parentThread;
            for (parentThread = Thread.currentThread().getThreadGroup(); parentThread
                    .getParent() != null; parentThread = parentThread.getParent())
                ;
            int totalThread = parentThread.activeCount();

            double cpuRatio = 0;
            if (osName.toLowerCase().startsWith("windows")) {
                cpuRatio = this.getCpuRatioForWindows();
            }

            // 构造返回对象
            MonitorInfoBean infoBean = new MonitorInfoBean();
            infoBean.setFreeMemory(freeMemory);
            infoBean.setFreePhysicalMemorySize(freePhysicalMemorySize);
            infoBean.setMaxMemory(maxMemory);
            infoBean.setOsName(osName);
            infoBean.setTotalMemory(totalMemory);
            infoBean.setTotalMemorySize(totalMemorySize);
            infoBean.setTotalThread(totalThread);
            infoBean.setUsedMemory(usedMemory);
            infoBean.setCpuRatio(cpuRatio);
            return infoBean;
        }

        /** *//**
         * 获得CPU使用率.
         * @return 返回cpu使用率
         * @author amg     * Creation date: 2008-4-25 - 下午06:05:11
         */
        private double getCpuRatioForWindows() {
            try {
                String procCmd = System.getenv("windir")
                        + "//system32//wbem//wmic.exe process get Caption,CommandLine,"
                        + "KernelModeTime,ReadOperationCount,ThreadCount,UserModeTime,WriteOperationCount";
                // 取进程信息
                long[] c0 = readCpu(Runtime.getRuntime().exec(procCmd));
                Thread.sleep(CPUTIME);
                long[] c1 = readCpu(Runtime.getRuntime().exec(procCmd));
                if (c0 != null && c1 != null) {
                    long idletime = c1[0] - c0[0];
                    long busytime = c1[1] - c0[1];
                    return Double.valueOf(
                            PERCENT * (busytime) / (busytime + idletime))
                            .doubleValue();
                } else {
                    return 0.0;
                }
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
                return 0.0;
            }
        }

        /** *//**
         * 读取CPU信息.
         * @param proc
         * @return
         * @author amg     * Creation date: 2008-4-25 - 下午06:10:14
         */
        private long[] readCpu(final Process proc) {
            long[] retn = new long[2];
            try {
                proc.getOutputStream().close();
                InputStreamReader ir = new InputStreamReader(proc.getInputStream());
                LineNumberReader input = new LineNumberReader(ir);
                String line = input.readLine();
                if (line == null || line.length() < FAULTLENGTH) {
                    return null;
                }
                int capidx = line.indexOf("Caption");
                int cmdidx = line.indexOf("CommandLine");
                int rocidx = line.indexOf("ReadOperationCount");
                int umtidx = line.indexOf("UserModeTime");
                int kmtidx = line.indexOf("KernelModeTime");
                int wocidx = line.indexOf("WriteOperationCount");
                long idletime = 0;
                long kneltime = 0;
                long usertime = 0;
                while ((line = input.readLine()) != null) {
                    if (line.length() < wocidx) {
                        continue;
                    }
                    // 字段出现顺序：Caption,CommandLine,KernelModeTime,ReadOperationCount,
                    // ThreadCount,UserModeTime,WriteOperation
                    String caption = Bytes.substring(line, capidx, cmdidx - 1)
                            .trim();
                    String cmd = Bytes.substring(line, cmdidx, kmtidx - 1).trim();
                    if (cmd.indexOf("wmic.exe") >= 0) {
                        continue;
                    }
                    // log.info("line="+line);
                    if (caption.equals("System Idle Process")
                            || caption.equals("System")) {
                        idletime += Long.valueOf(
                                Bytes.substring(line, kmtidx, rocidx - 1).trim())
                                .longValue();
                        idletime += Long.valueOf(
                                Bytes.substring(line, umtidx, wocidx - 1).trim())
                                .longValue();
                        continue;
                    }

                    kneltime += Long.valueOf(
                            Bytes.substring(line, kmtidx, rocidx - 1).trim())
                            .longValue();
                    usertime += Long.valueOf(
                            Bytes.substring(line, umtidx, wocidx - 1).trim())
                            .longValue();
                }
                retn[0] = idletime;
                retn[1] = kneltime + usertime;
                return retn;
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    proc.getInputStream().close();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return null;
        }

        /** *//**
         * 测试方法.
         * @param args
         * @throws Exception
         * @author amg     * Creation date: 2008-4-30 - 下午04:47:29
         */
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            IMonitorService service = new MonitorServiceImpl();
            MonitorInfoBean monitorInfo = service.getMonitorInfoBean();
            System.out.println("cpu占有率=" + monitorInfo.getCpuRatio());

            System.out.println("可使用内存=" + monitorInfo.getTotalMemory());
            System.out.println("剩余内存=" + monitorInfo.getFreeMemory());
            System.out.println("最大可使用内存=" + monitorInfo.getMaxMemory());

            System.out.println("操作系统=" + monitorInfo.getOsName());
            System.out.println("总的物理内存=" + monitorInfo.getTotalMemorySize() + "kb");
            System.out.println("剩余的物理内存=" + monitorInfo.getFreeMemory() + "kb");
            System.out.println("已使用的物理内存=" + monitorInfo.getUsedMemory() + "kb");
            System.out.println("线程总数=" + monitorInfo.getTotalThread() + "kb");
        }
    }

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该实现类中需要用到一个自己编写byte的工具类，该类的代码如下所示：
Java代码复制代码

package com.amgkaka.performance;

    /** *//**
     * byte操作类.
     * @author amg * @version 1.0
     * Creation date: 2008-4-30 - 下午04:57:23
     */
    public class Bytes {
        /** *//**
         * 由于String.subString对汉字处理存在问题（把一个汉字视为一个字节)，因此在
         * 包含汉字的字符串时存在隐患，现调整如下：
         * @param src 要截取的字符串
         * @param start_idx 开始坐标（包括该坐标)
         * @param end_idx   截止坐标（包括该坐标）
         * @return
         */
        public static String substring(String src, int start_idx, int end_idx){
            byte[] b = src.getBytes();
            String tgt = "";
            for(int i=start_idx; i<=end_idx; i++){
                tgt +=(char)b[i];
            }
            return tgt;
        }
    }

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运行下MonitorBeanImpl类，读者将会看到当前的内存、cpu利用率等信息

wmic很强大，网上有很多wmic的命令，

eg:wmic 获取物理内存
wmic memlogical get TotalPhysicalMemory

wmic 获取进程信息，很详细

wmic process

System.getProperty("os.name"));//得到操作系统名字
System.getProperty("sun.os.patch.level");//得到操作系统版本

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