基于AOP的应用性能管理框架的设计与实现

摘要

现今互联网深入到社会各个领域，随着O2O(Online to Offline)商业模式盛行，在线业务对于企业日趋重要。由于应用运行环境云端化和在线用户数量日益庞大，不良的应用性能和用户体验对在线业务影响日益严峻，甚至导致了大量用户流失。所以业界普遍需要一种有效的应用性能管理机制帮助企业实时管理在复杂运行环境中应用运行状况，保证良好的运行性能和用户体验。对应用系统实施性能管理，及时发现和应对问题，可以有效提高应用系统的用户体验。由于应用性能管理技术远未到达成熟阶段，尤其在国内，复杂的网络环境局限了国外相关技术本地化，主要表现在通用性不够、可扩展性不强，例如配置方式不够灵活、自动化程度不高、无法适用于所有网络环境等。
　　面对上述局限性，本文提出了基于AOP的应用性能管理框架。框架使用AOP技术，通过汇编注入手段，将性能监测需求看作方面(aspect)注入到目标应用系统中，收集应用运行时信息，将性能数据的分析结果及时图像化展示。
　　本文主要研究工作可概述为如下几个方面:
　　1.提出了基于AOP的应用性能管理模型。从组件监控的角度，将该模型分为三块，即监控方面定义、监控方面注入和监控数据处理三部分组成。模块之间相对独立，主要依靠数据交互，拥有良好的通用性和可扩展性;
　　2.基于应用性能管理模型，本文设计并实现了基于AOP的应用性能管理框架。框架通过独立的方面定义方式描述监控需求，通过汇编方式自动注入监控方面以及基于事务进行监控数据处理。
　　3.以分布式服务器的性能管理能力构造为实例，对应用性能管理框架进行了验证，实验结果表明了应用性能管理框架的可用性和正确性。

目录

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摘要

图目录

表目录

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 APM发展历史

1．2．2 APM模型探讨

1．2．3 APM国内外现状

1．3 研究内容

1．3．1 APM框架设计

1．3．2 APM框架Java实现

1．4 文章组织结构

第2章 相关技术概述

2．1 面向方面编程技术

2．1．1 AOP基本概念

2．1．2 AOP技术特点

2．1．3 AOP关键技术

2．2 字节码操作技术

2．2．1 字节码框架

2．2．2 基于字节码的AOP

2．2．3 字节码指令系统

2．3 JVM相关技术分析

2．3．1 类格式文件

2．3．2 类加载机制

2．3．3 Instrumentation接口

2．4 本章小结

第3章 APM模型

3．1 应用案例分析

3．2 管理框架模型

3．3 运行机制

3．3．1 独立的监控方面定义机制

3．3．2 监控方面自动注入机制

3．3．3 事务驱动的运行时监控机制

3．4 模型分析

3．4．1 模型结构特性分析

3．4．2 模型功能特性分析

3．5 本章小结

第4章 APM框架

4．1 设计目标

4．2 体系结构设计

4．3 监控方面定义模块设计

4．4 监控方面注入模块设计

4．5 监控数据处理模块设计

4．6 本章小结

第5章 APM框架的实现与应用

5．1 监控方面定义模块的实现

5．1．1 监控方面代码结构

5．1．2 监控方面配置文件规范

5．2 监控方面注入模块的实现

5．2．1 方面配置文件解析

5．2．2 字节码编织器

5．3 监控数据处理模块的实现

5．3．1 事件通知

5．3．2 事务监听器

5．3．3 监控数据传输

5．4 实际应用

5．4．1 部署及可视化展示

5．4．2 性能开销评估及改进

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢