java檢測當前CPU負載狀態的方法

TechSynapse發表於2024-06-04
Java負載

1.java檢測當前CPU負載狀態

在Java中，直接檢測CPU負載狀態並不像在作業系統命令列中那樣簡單，因為Java標準庫並沒有直接提供這樣的功能。但是，我們可以透過幾種方法間接地獲取CPU負載資訊：

（1）使用作業系統命令：我們可以透過執行特定的系統命令（如top、mpstat、uptime等）來獲取CPU負載資訊，並將這些命令的輸出解析為Java程式可以理解的格式。這通常需要使用Runtime.getRuntime().exec()方法。

（2）使用第三方庫：有些第三方庫（如OSHI、Sigar等）提供了獲取系統資訊（包括CPU負載）的功能。

下面我將給出一個使用Runtime.getRuntime().exec()方法和Linux系統的mpstat命令的示例。請注意，這個示例僅適用於Linux系統，並且需要系統上已經安裝了sysstat包（它包含了mpstat命令）。

import java.io.BufferedReader;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStreamReader;  
  
public class CPULoadChecker {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        String command = "mpstat 1 1"; // 執行mpstat命令，每秒更新一次，總共更新一次  
        try {  
            Process process = Runtime.getRuntime().exec(command);  
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));  
            String line;  
            boolean foundCpuLine = false;  
  
            // 讀取命令的輸出  
            while ((line = reader.readLine()) != null) {  
                // 跳過標題行和其他不相關的行，只保留包含CPU資訊的行  
                if (line.startsWith("avg-cpu:")) {  
                    foundCpuLine = true;  
                    System.out.println("CPU Load Information:");  
                    System.out.println(line); // 列印CPU負載資訊行  
                    break; // 假設我們只關心第一行（平均負載）  
                }  
            }  
  
            if (!foundCpuLine) {  
                System.out.println("No CPU load information found.");  
            }  
  
            reader.close();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

在這個示例中，mpstat 1 1命令將執行mpstat並輸出一次CPU統計資訊，每秒更新一次。但是，由於我們只關心一次輸出（即平均負載），所以我們只讀取並列印第一行包含"avg-cpu:"的行。

請注意，這個示例只是一個基本的起點，我們可能需要根據我們的具體需求進行調整和擴充套件。例如，我們可能需要解析mpstat命令的輸出以獲取更具體的CPU負載資訊（如使用者空間、核心空間、空閒時間等）。此外，如果我們需要在Windows或其他作業系統上執行此程式碼，我們需要使用適當的系統命令來替換mpstat。

2.完整的程式碼示例

我們使用Runtime.getRuntime().exec()來執行系統命令，並解析Linux系統的top命令的輸出，以獲取一個近似的CPU負載百分比。但是，請注意，top命令的輸出是動態的，並且包含了多行文字，解析起來可能相對複雜。

以下是一個簡化的示例，它使用top -bn1命令（非互動模式，只執行一次）來獲取CPU使用情況，並嘗試解析其中的資訊。但是，由於top命令的輸出格式可能會因系統配置和版本而異，所以這裡只提供了一個基本的框架。

import java.io.BufferedReader;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStreamReader;  
  
public class CPULoadChecker {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        String os = System.getProperty("os.name").toLowerCase();  
        if (os.contains("win")) {  
            System.out.println("This example is for Linux. For Windows, consider using other methods.");  
            return;  
        }  
  
        String command = "top -bn1 | grep 'Cpu(s)'"; // 執行top命令並只獲取Cpu(s)行  
        try {  
            Process process = Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"bash", "-c", command});  
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));  
            String line;  
            boolean foundCpuLine = false;  
  
            // 讀取命令的輸出  
            while ((line = reader.readLine()) != null) {  
                if (line.startsWith("Cpu(s):")) {  
                    foundCpuLine = true;  
                    // 解析Cpu(s)行的資訊，這裡只獲取使用者+系統時間作為負載的近似值  
                    String[] parts = line.split("\\s+");  
                    if (parts.length > 7) {  
                        String user = parts[1]; // 使用者空間時間  
                        String system = parts[3]; // 核心空間時間  
                        double load = Double.parseDouble(user) + Double.parseDouble(system);  
                        // 假設我們只關心使用者和系統時間，並且它們都是以百分比表示的  
                        // 注意：這不是真正的CPU負載，只是使用者和系統時間的總和  
                        System.out.printf("Approximate CPU Load: %.2f%% (User: %.2f%%, System: %.2f%%)%n",  
                                load, Double.parseDouble(user), Double.parseDouble(system));  
                    }  
                    break;  
                }  
            }  
  
            if (!foundCpuLine) {  
                System.out.println("No CPU load information found.");  
            }  
  
            reader.close();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

注意：

（1）這個示例假設我們的系統支援bash和top命令，並且top命令的輸出格式與示例中描述的相匹配。

（2）這個方法只是一個近似值，因為它只考慮了使用者和系統時間，而沒有考慮等待時間、空閒時間等。

（3）如果我們需要更準確的CPU負載資訊，建議使用專門的系統監控工具或庫，如OSHI、Sigar等。

（4）在Windows系統上，我們需要使用不同的命令和解析邏輯，因為top命令在Windows上並不存在。我們可以考慮使用wmic命令或其他Windows特定的方法。

3.Windows系統中Java檢測當前CPU負載狀態

在Windows系統中，Java檢測當前CPU負載狀態通常需要使用一些特定的命令或者第三方庫，因為Java標準庫並不直接提供這樣的功能。以下是幾種常見的方法：

3.1使用wmic命令

我們可以透過執行wmic命令（Windows Management Instrumentation Command-line）來獲取CPU的使用率。以下是一個示例程式碼片段，展示瞭如何使用Runtime.getRuntime().exec()方法來執行wmic命令並解析其輸出：

import java.io.BufferedReader;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStreamReader;  
  
public class CPULoadCheckerWindows {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        String command = "wmic cpu get loadpercentage /value";  
        try {  
            Process process = Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"cmd.exe", "/c", command});  
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));  
            String line;  
            while ((line = reader.readLine()) != null) {  
                // 跳過標題行和其他不相關的行  
                if (line.contains("LoadPercentage=")) {  
                    // 解析CPU負載百分比  
                    String[] parts = line.split("=");  
                    if (parts.length > 1) {  
                        String cpuLoad = parts[1].trim();  
                        // 移除百分號並轉換為整數（如果需要）  
                        int load = Integer.parseInt(cpuLoad.replace("%", ""));  
                        System.out.println("CPU Load: " + load + "%");  
                    }  
                    break; // 假設我們只關心第一行  
                }  
            }  
            reader.close();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

3.2使用第三方庫

我們也可以使用第三方庫來獲取CPU負載資訊。這些庫通常提供了跨平臺的支援，使得程式碼更易於維護和擴充套件。例如，我們可以使用OSHI（Open System and Hardware Information）庫來獲取CPU使用率。

以下是一個使用OSHI庫獲取CPU負載的示例：

首先，我們需要在專案中新增OSHI庫的依賴。如果我們使用Maven，可以在pom.xml檔案中新增以下依賴：

<dependency>  
    <groupId>oshi-project</groupId>  
    <artifactId>oshi-core</artifactId>  
    <version>我們的版本號</version>  
</dependency>

然後，我們可以編寫以下程式碼來獲取CPU負載：

import oshi.SystemInfo;  
import oshi.hardware.CentralProcessor;  
  
public class CPULoadCheckerWithOshi {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        SystemInfo si = new SystemInfo();  
        CentralProcessor cpu = si.getHardware().getProcessor();  
  
        // 獲取CPU的最近負載（過去1秒、5秒和15秒的負載）  
        double[] loadAverage = cpu.getSystemCpuLoadAverage(1, 5, 15);  
        System.out.println("CPU Load (1s): " + loadAverage[0] * 100 + "%");  
        System.out.println("CPU Load (5s): " + loadAverage[1] * 100 + "%");  
        System.out.println("CPU Load (15s): " + loadAverage[2] * 100 + "%");  
    }  
}

請注意，我們需要將我們的版本號替換為OSHI庫的最新版本號。此外，由於OSHI庫使用本地庫（JNI）來獲取系統資訊，因此我們可能需要確保在執行時環境中包含了正確的本地庫檔案。

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