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程序员的成长之路

共 14708字，需浏览 30分钟

 · 2022-12-20

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阅读本文大概需要 8 分钟。

来自：juejin.cn/post/7114540497187635208

简介 Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具，动态跟踪Java代码；实时监控JVM状态，可以在不中断程序执行的情况下轻松完成JVM相关问题排查工作 。支持JDK 6+，支持Linux/Mac/Windows。
这个工具真的很好用，而且入门超简单，十分推荐。
使用场景

  1. 这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？

  2. 我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？

  3. 遇到问题无法在线上 debug，难道只能通过加日志再重新发布吗？

  4. 线上遇到某个用户的数据处理有问题，但线上同样无法 debug，线下无法重现！

  5. 是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？

  6. 有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？

接下来，围绕这6个问题，学习下Arthas的基本用法。 安装 执行下面命令下载

wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar  

用java -jar的方式启动

java -jar arthas-boot.jar  
  
[INFO] Found existing java process, please choose one and hit RETURN.  
* [1]: 79952 cn.test.MobileApplication  
  [2]: 93872 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher  

然后输入数字，选择你想要监听的应用，回车即可 常用命令 当前版本v3.1.4

[arthas@79952]$ version  
3.1.4  

1、stack

输出当前方法被调用的调用路径很多时候我们都知道一个方法被执行，但是有很多地方调用了它，你并不知道是谁调用了它，此时你需要的是 stack 命令。1fbefc288febd1b0899bc785ade52660.webp

[arthas@79952]$ stack com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService getOne  
Press Q or Ctrl+C to abort.  
Affect(class-cnt:202 , method-cnt:209) cost in 10761 ms.  
ts=2019-11-13 11:49:13;thread_name=http-nio-8801-exec-6;id=2d;is_daemon=true;priority=5;TCCL=org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedWebappClassLoader@a6c54c3  
    @com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl.getOne()  
        at com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService.getOne(IService.java:230)  
        ...... ......  
        at cn.test.mobile.controller.order.OrderController.getOrderInfo(OrderController.java:500)  

可以看到OrderController.java的第500行调用了这个getOne接口。注意这个命令需要调用后才会触发日志，相似的还有watch、trace等

2、jad

反编译指定已加载类的源码有时候，版本发布后，代码竟然没有执行，代码是最新的吗，这时可以使用jad反编译相应的class。

jad cn.test.mobile.controller.order.OrderController  

仅编译指定的方法

jad cn.test.mobile.controller.order.OrderController getOrderInfo  
  
ClassLoader:  
@RequestMapping(value={"getOrderInfo"}, method={RequestMethod.POST})  
public Object getOrderInfo(HttpServletRequest request, @RequestBody Map map) {  
    ResponseVo responseVo = new ResponseVo();  
    ... ... ...  ...  

3、sc

“Search-Class” 的简写 ，查看JVM已加载的类信息有的时候，你只记得类的部分关键词，你可以用sc获取完整名称当你碰到这个错的时候“ClassNotFoundException”或者“ClassDefNotFoundException”，你可以用这个命令验证下8794aa472040b678c79375bff1b76480.webp模糊搜索

sc *OrderController*  
cn.test.mobile.controller.order.OrderController  

打印类的详细信息 sc -d

sc -d cn.test.mobile.controller.order.OrderController  
  
 class-info        cn.test.mobile.controller.order.OrderController  
 code-source       /F:/IDEA-WORKSPACE-TEST-qyb/trunk/BE/mobile/target/classes/  
 name              cn.test.mobile.controller.order.OrderController  
 isInterface       false  
 isAnnotation      false  
 isEnum            false  
 isAnonymousClass  false  
 isArray           false  
 isLocalClass      false  
 isMemberClass     false  
 isPrimitive       false  
 isSynthetic       false  
 simple-name       OrderController  
 modifier          public  
 annotation        org.springframework.web.bind.annotation.RestController,org.springframework.web.bind.annotation.Requ  
                   estMapping  
 interfaces  
 super-class       +-cn.test.mobile.controller.BaseController  
                     +-java.lang.Object  
 class-loader      +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2  
                     +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@480bdb19  
 classLoaderHash   18b4aac2  

与之相应的还有sm( “Search-Method” )，查看已加载类的方法信息查看String里的方法

sm java.lang.String  
java.lang.String <init>([BII)V  
java.lang.String <init>([BLjava/nio/charset/Charset;)V  
java.lang.String <init>([BLjava/lang/String;)V  
java.lang.String <init>([BIILjava/nio/charset/Charset;)V  
java.lang.String <init>([BIILjava/lang/String;)V  
... ... ... ...  

查看String中toString的详细信息

sm -d java.lang.String toString  
declaring-class  java.lang.String  
 method-name      toString  
 modifier         public  
 annotation  
 parameters  
 return           java.lang.String  
 exceptions  
 classLoaderHash  null  

4、watch

可以监测一个方法的入参和返回值有些问题线上会出现，本地重现不了，这时这个命令就有用了bcdedd32fe60e01d9f89f6181ca9c300.webp观察getOrderInfo的出参和返回值，出参就是方法结束后的入参

watch cn.test.mobile.controller.order.OrderController getOrderInfo "{params,returnObj}" -x 2  
  
Press Q or Ctrl+C to abort.  
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 456 ms.  
ts=2019-11-13 15:30:18; [cost=18.48307ms] result=@ArrayList[  
    @Object[][  # 这个就是出参，params  
        @RequestFacade[org.apache.catalina.connector.RequestFacade@1d81dbd7],  
        @LinkedHashMap[isEmpty=false;size=2], # 把遍历深度x改为3就可以查看map里的值了  
    ],  
    @ResponseVo[ # 这个就是返回值 returnObj  
        log=@Logger[Logger[cn.test.db.common.vo.ResponseVo]],  
        success=@Boolean[true],  
        message=@String[Ok],  
        count=@Integer[0],  
        code=@Integer[1000],  
        data=@HashMap[isEmpty=false;size=1],  
    ],  
]  

观察getOrderInfo的入参和返回值

watch cn.test.mobile.controller.order.OrderController getOrderInfo "{params,returnObj}" -x 3 -b  
  
Press Q or Ctrl+C to abort.  
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 93 ms.  
ts=2019-11-13 15:37:38; [cost=0.012479ms] result=@ArrayList[  
    @Object[][  
        @RequestFacade[  
            request=@Request[org.apache.catalina.connector.Request@d04e652],  
            sm=@StringManager[org.apache.tomcat.util.res.StringManager@7ae7a97b],  
        ],  
        @LinkedHashMap[  
            @String[payNo]:@String[190911173713755288],  
            @String[catalogId]:@String[6],  
        ],  
    ],  
    null,# -b是方法调用之前观察，所以还没有返回值  
]  

如果需要捕捉异常的话，使用throwExp，如{params,returnObj,throwExp}

5、trace

输出方法内部调用路径，和路径上每个节点的耗时可以通过这个命令，查看哪些方法耗性能，从而找出导致性能缺陷的代码，这个耗时还包含了arthas执行的时间哦。a5dc99a5bd40a5ac8cdfbf80e0c832f1.webp输出getOrderInfo的调用路径

trace -j cn.test.mobile.controller.order.OrderController getOrderInfo  
  
Press Q or Ctrl+C to abort.  
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 92 ms.  
---ts=2019-11-13 15:46:59;thread_name=http-nio-8801-exec-4;id=2b;is_daemon=true;priority=5;TCCL=org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedWebappClassLoader@a6c54c3  
    ---[15.509011ms] cn.test.mobile.controller.order.OrderController:getOrderInfo()  
        +---[0.03584ms] cn.test.db.common.vo.ResponseVo:<init>() #472  
        +---[0.00992ms] java.util.HashMap:<init>() #473  
        +---[0.02176ms] cn.test.mobile.controller.order.OrderController:getUserInfo() #478  
        +---[0.024ms] java.util.Map:get() #483  
        +---[0.00896ms] java.lang.Object:toString() #483  
        +---[0.00864ms] java.lang.Integer:parseInt() #483  
        +---[0.019199ms] com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper:<init>() #500  
        +---[0.135679ms] com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper:allEq() #500  
        +---[12.476072ms] cn.test.db.service.IOrderMediaService:getOne() #500  
        +---[0.0128ms] java.util.HashMap:put() #501  
        +---[0.443517ms] cn.test.db.common.vo.ResponseVo:setSuccess() #503  
        `---[0.03488ms] java.util.Map:put() #504  

输出getOrderInfo的调用路径，且cost大于10ms，-j是指过滤掉jdk中的方法，可以看到输出少了很多

trace -j cn.test.mobile.controller.order.OrderController getOrderInfo '#cost > 10'  
  
Press Q or Ctrl+C to abort.  
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 96 ms.  
---ts=2019-11-13 15:53:42;thread_name=http-nio-8801-exec-2;id=29;is_daemon=true;priority=5;TCCL=org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedWebappClassLoader@a6c54c3  
    ---[13.803743ms] cn.test.mobile.controller.order.OrderController:getOrderInfo()  
        +---[0.01312ms] cn.test.db.common.vo.ResponseVo:<init>() #472  
        +---[0.01408ms] cn.test.mobile.controller.order.OrderController:getUserInfo() #478  
        +---[0.0128ms] com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper:<init>() #500  
        +---[0.303998ms] com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper:allEq() #500  
        +---[12.675431ms] cn.test.db.service.IOrderMediaService:getOne() #500  
        `---[0.409917ms] cn.test.db.common.vo.ResponseVo:setSuccess() #503  

6、jobs

执行后台异步任务线上有些问题是偶然发生的，这时就需要使用异步任务，把信息写入文件。使用 & 指定命令去后台运行，使用 > 将结果重写到日志文件，以trace为例

trace -j cn.test.mobile.controller.order.OrderController getOrderInfo > test.out &  

jobs——列出所有job

jobs  
[76]*    
       Running           trace -j cn.test.mobile.controller.order.OrderController getOrderInfo >> test.out &  
       execution count : 0  
       start time      : Wed Nov 13 16:13:23 CST 2019  
       timeout date    : Thu Nov 14 16:13:23 CST 2019  
       session         : f4fba846-e90b-4234-959e-e78ad0a5db8c (current)  

job id是76, * 表示此job是当前session创建，状态是Running，execution count是执行次数，timeout date是超时时间异步执行时间，默认为1天，如果要修改，使用options命令,

options job-timeout 2d  

options可选参数 1d, 2h, 3m, 25s，分别代表天、小时、分、秒kill——强制终止任务


kill 76  
kill job 76 success  

最多同时支持8个命令使用重定向将结果写日志请勿同时开启过多的后台异步命令，以免对目标JVM性能造成影响

7、logger

查看logger信息，更新logger level查看

 logger  
 name                ROOT  
 class               ch.qos.logback.classic.Logger  
 classLoader         sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2  
 classLoaderHash     18b4aac2 #改日志级别时要用到它  
 level               INFO  
 effectiveLevel      INFO  
 ... ... ... ...  

更新日志级别

logger --name ROOT --level debug  
update logger level success.  

如果执行这个命令时出错：update logger level fail.指定classLoaderHash重试一下试试

logger -c 18b4aac2 --name ROOT --level debug  
update logger level success.  

8、dashboard

查看当前系统的实时数据面板 这个命令可以全局的查看jvm运行状态，比如内存和cpu占用情况

dashboard  
ID        NAME                          GROUP               PRIORITY STATE     %CPU      TIME      INTERRUPT DAEMON  
17        Abandoned connection cleanup  main                5        TIMED_WAI 0         0:0       false     true  
1009      AsyncAppender-Worker-arthas-c system              5        WAITING   0         0:0       false     true  
5         Attach Listener               system              5        RUNNABLE  0         0:0       false     true  
23        ContainerBackgroundProcessor[ main                5        TIMED_WAI 0         0:0       false     true  
55        DestroyJavaVM                 main                5        RUNNABLE  0         0:11      false     false  
3         Finalizer                     system              8        WAITING   0         0:0       false     true  
18        HikariPool-1 housekeeper      main                5        TIMED_WAI 0         0:0       false     true  
39        NioBlockingSelector.BlockPoll main                5        RUNNABLE  0         0:0       false     true  
2         Reference Handler             system              10       WAITING   0         0:0       false     true  
4         Signal Dispatcher             system              9        RUNNABLE  0         0:0       false     true  
69        System Clock                  main                5        TIMED_WAI 0         0:34      false     true  
25        Thread-2                      main                5        TIMED_WAI 0         0:0       false     false  
37        Timer-0                       main                5        TIMED_WAI 0         0:0       false     true  
Memory                    used    total    max     usage    GC  
heap                      216M    415M     3614M   5.99%    gc.ps_scavenge.count          96  
ps_eden_space             36M     78M      1276M   2.90%    gc.ps_scavenge.time(ms)       3054  
ps_survivor_space         17M     38M      38M     46.53%   gc.ps_marksweep.count         4  
ps_old_gen                161M    298M     2711M   5.97%    gc.ps_marksweep.time(ms)      804  
nonheap                   175M    180M     -1      97.09%  
code_cache                35M     35M      240M    14.85%  

ID: Java级别的线程ID，注意这个ID不能跟jstack中的nativeID一一对应 我们可以通过 thread id 查看线程的堆栈 信息

thread 2  
"Reference Handler" Id=2 WAITING on java.lang.ref.Reference$Lock@66ad4272  
    at java.lang.Object.wait(Native Method)  
    -  waiting on java.lang.ref.Reference$Lock@66ad4272  
    at java.lang.Object.wait(Object.java:502)  
    at java.lang.ref.Reference.tryHandlePending(Reference.java:191)  
    at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:153)  

  • NAME: 线程名
  • GROUP: 线程组名
  • PRIORITY: 线程优先级, 1~10之间的数字，越大表示优先级越高
  • STATE: 线程的状态
  • CPU%: 线程消耗的cpu占比，采样100ms，将所有线程在这100ms内的cpu使用量求和，再算出每个线程的cpu使用占比。
  • TIME: 线程运行总时间，数据格式为分：秒
  • INTERRUPTED: 线程当前的中断位状态
  • DAEMON: 是否是daemon线程

9、redefine

redefine jvm已加载的类 ，可以在不重启项目的情况下，热更新类。这个功能真的很强大，但是命令不一定会成功下面我们来模拟：假设我想修改OrderController里的某几行代码，然后热更新至jvm：a. 反编译OrderController，默认情况下，反编译结果里会带有ClassLoader信息，通过--source-only选项，可以只打印源代码。方便和mc/redefine命令结合使用

jad --source-only cn.test.mobile.controller.order.OrderController > OrderController.java  

生成的OrderController.java在哪呢，执行pwd就知道在哪个目录了b. 查找加载OrderController的ClassLoader

sc -d cn.test.mobile.controller.order.OrderController | grep classLoaderHash  
classLoaderHash   18b4aac2  

c. 修改保存好OrderController.java之后，使用mc(Memory Compiler)命令来编译成字节码，并且通过-c参数指定ClassLoader

mc -c 18b4aac2 OrderController.java -d ./  

d. 热更新刚才修改后的代码

redefine -c 18b4aac2 OrderController.class  
redefine success, size: 1  

然后代码就更新成功了。 其他 如果java -jar选择启动某个应用的时候，报下面的错

java -jar arthas-boot.jar  
[INFO] arthas-boot version: 3.1.4  
[INFO] Process 11544 already using port 3658  
[INFO] Process 11544 already using port 8563  
[INFO] Found existing java process, please choose one and hit RETURN.  
* [1]: 11544  
  [2]: 119504 cn.test.MobileApplication  
  [3]: 136340 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher  
  [4]: 3068  
2 #选择第2个启动  
[ERROR] Target process 119504 is not the process using port 3658, you will connect to an unexpected process.  
[ERROR] 1. Try to restart arthas-boot, select process 11544, shutdown it first with running the 'shutdown' command.  
[ERROR] 2. Or try to use different telnet port, for example: java -jar arthas-boot.jar --telnet-port 9998 --http-port -1  

注意提示[ERROR] 1，只需要进入11544这个应用，然后执行shutdown关闭这个应用就可以启动了。<END>

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