
在系统性能监控中,磁盘活动时间(disk activity time)和传输速率(transfers per second)是衡量磁盘i/o性能的关键指标。oshi(operating system hardware information)是一个强大的java库,提供了跨平台的系统硬件和操作系统信息访问能力。虽然oshi直接提供的并非“磁盘使用率”的百分比,但它提供了计算这些关键指标所需的基础数据。
OSHI库中的com.github.oshi.hardware.HWDiskStore类是获取磁盘相关统计信息的入口。该类提供了以下几个核心方法,它们是计算磁盘活动的关键:
需要注意的是,这些方法返回的都是累计值(monotonically increasing),即从系统启动那一刻开始的累加数据。因此,要计算某个时间段内的磁盘活动,我们需要在时间段的开始和结束分别获取一次数据,然后计算它们的差值(delta)。
根据IBM关于磁盘利用率的文档,如果已知磁盘的访问时间,可以通过操作系统报告的每秒传输次数来计算磁盘利用率。OSHI库虽然不直接提供“访问时间”,但我们可以利用getReads()、getWrites()和getTransferTime()的差值来推导出活跃时间百分比和每秒传输次数。
1. 计算时间段内的活动数据: 假设在时间点T1和T2分别获取了磁盘的统计数据:
那么,在timestamp1到timestamp2这个时间段内:
2. 计算磁盘活跃时间百分比: 磁盘活跃时间百分比表示在给定时间段内,磁盘实际用于数据传输的时间占总时间段的比例。 磁盘活跃百分比 = (deltaTransferTime / elapsedTime) * 100%
3. 计算每秒传输次数: 每秒传输次数(Transfers Per Second)衡量了磁盘在单位时间内完成的读写操作总数。 总传输操作增量 = deltaReads + deltaWrites每毫秒传输次数 = 总传输操作增量 / deltaTransferTime (仅当deltaTransferTime > 0时有效) 每秒传输次数 = (总传输操作增量 / deltaTransferTime) * 1000 (如果deltaTransferTime为0,则每秒传输次数为0)
以下是一个使用OSHI库计算磁盘活动指标的Java示例代码:
import com.github.oshi.SystemInfo;
import com.github.oshi.hardware.HWDiskStore;
import com.github.oshi.util.Util;
public class DiskActivityMonitor {
public static void main(String[] args) {
// 获取系统信息实例
SystemInfo si = new SystemInfo();
// 获取第一个磁盘存储设备
// 注意:实际应用中可能需要遍历所有磁盘或选择特定磁盘
HWDiskStore disk = si.getHardware().getDiskStores().get(0);
// 第一次采样
long initialReads = disk.getReads();
long initialWrites = disk.getWrites();
long initialTransferTime = disk.getTransferTime();
long initialTimestamp = disk.getTimeStamp();
System.out.format("首次采样 - 读取操作: %d, 写入操作: %d, 传输时间: %d ms, 时间戳: %d%n",
initialReads, initialWrites, initialTransferTime, initialTimestamp);
// 暂停一段时间,模拟监控间隔
Util.sleep(10000); // 暂停10秒
// 第二次采样,并更新磁盘属性
disk.updateAttributes(); // 必须调用此方法来更新内部统计数据
long finalReads = disk.getReads();
long finalWrites = disk.getWrites();
long finalTransferTime = disk.getTransferTime();
long finalTimestamp = disk.getTimeStamp();
System.out.format("二次采样 - 读取操作: %d, 写入操作: %d, 传输时间: %d ms, 时间戳: %d%n",
finalReads, finalWrites, finalTransferTime, finalTimestamp);
// 计算增量
long elapsedTime = finalTimestamp - initialTimestamp;
long deltaReads = finalReads - initialReads;
long deltaWrites = finalWrites - initialWrites;
long deltaTransferTime = finalTransferTime - initialTransferTime;
System.out.println("\n--- 计算结果 ---");
System.out.format("实际经过时间: %d 毫秒%n", elapsedTime);
System.out.format("期间读取操作数: %d%n", deltaReads);
System.out.format("期间写入操作数: %d%n", deltaWrites);
System.out.format("期间传输时间: %d 毫秒%n", deltaTransferTime);
// 计算磁盘活跃百分比
if (elapsedTime > 0) {
double activePercentage = (double) deltaTransferTime / elapsedTime * 100;
System.out.format("磁盘活跃百分比: %.2f%%%n", activePercentage);
} else {
System.out.println("无法计算活跃百分比,时间间隔过短。");
}
// 计算每秒传输次数
if (deltaTransferTime > 0) {
double transfersPerSecond = (double) (deltaReads + deltaWrites) / deltaTransferTime * 1000;
System.out.format("每秒传输次数 (TPS): %.2f%n", transfersPerSecond);
} else {
System.out.println("磁盘在采样期间无数据传输,每秒传输次数为 0。");
}
}
}示例输出分析:
假设上述代码的输出类似如下:
首次采样 - 读取操作: 70472443, 写入操作: 62744300, 传输时间: 30886365 ms, 时间戳: 1667953835809 二次采样 - 读取操作: 70476812, 写入操作: 62744787, 传输时间: 30887206 ms, 时间戳: 1667953845847 --- 计算结果 --- 实际经过时间: 10038 毫秒 期间读取操作数: 4369 期间写入操作数: 487 期间传输时间: 841 毫秒 磁盘活跃百分比: 8.38% 每秒传输次数 (TPS): 5774.08
根据输出,我们可以进行如下计算和结论:
基于这些增量数据,我们可以得出:
OSHI库为Java开发者提供了一种便捷且跨平台的方式来获取底层的系统硬件信息,包括磁盘I/O统计。通过理解其提供的累计统计量并运用增量计算方法,我们可以精确地推导出磁盘的活跃时间百分比和每秒传输次数等关键性能指标。这些指标对于系统性能分析、瓶颈识别和资源规划具有重要意义。结合示例代码和注意事项,开发者可以有效地利用OSHI库构建自己的磁盘性能监控解决方案。
以上就是利用OSHI库监测与计算磁盘活动时间及传输速率的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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