如何使用 Arthas ? 一篇搞定Java应用诊断神器 Arthas_java arthas

Arthas 是由阿里巴巴开源，在线排查问题，无需重启；动态跟踪 Java 代码；实时监控 JVM 状态。(Arthas官方地址)

一、Arthas 的六大特性

• Dashboard：实时查看Java服务的运行状况；
• 查看入参/返回值/异常：可实时查看方法调用的入参、返回值、异常；
• 在线热更新：jad -> sc -> redefine 一条龙热更新代码；
• 类冲突：秒解类冲突问题，定位类加载路径；
• 性能热点：快速定位应用的热点，生成火焰图；
• Webconsole：在线诊断，点开网页及时诊断线上应用；

二、Arthas 实践

1. dashboard命令

使用dashboard命令可以获取当前Java服务的运行状态信息，如线程状况，GC情况等。

• 使用命令启动arthas, java -jar arthas-boot.jar

• 找到arthas 进程要附加的目标进程，输入该进程对应序号；

• 输入 dashboard 命令，可以观察到 Java 服务的配置信息如下；

2. thread 命令

查看当前线程信息，查看线程的堆栈。

• thread -n 2 ：显示当前最忙的2个线程，并打印出线程栈。

• thread {id} : thread + 线程ID，显示出指定ID的线程具体情况。下面以线程ID为25为例。

3. watch 命令

用于方法执行过程中的数据观测。可观测的数据包括入参、返回值、抛出的异常。可根据不同的参数选项来决定观测不同的参数。除此之外，还有4个观测点（观测时机），通过如下4个参数指定指定观测点，默认仅 -f 生效。

-b: 方法被调用之前；
-e: 异常抛出后；
-f: 方法执行完成后，默认生效。
-s: 方法返回之后；

3.1 观察指定方法的返回值

• watch {full_class_name} {method_name} -x {n} :

{full_class_name}: 全限定类名；
{method_name} : 指定类下的方法名；
-x : 该选项后面跟一个数字，用于指定返回对象结果的递归深度；

该条命令表示要观测指定类中某方法的返回值，且对返回值对象内容递归 {n} 层的深度，该命令示例如下：

3.2 观察指定方法的入参、返回值

• watch {full_class_name} {method_name} "{params, returnObj}" -x {n} -b :

{full_class_name}: 全限定类名；
{method_name} : 指定类下的方法名；
{params, returnObj}: 要求打印出入参和返回值；
-x : 该选项后面跟一个数字，用于指定返回对象结果的递归深度；
-b: 使用该参数表示增加方法调用前观测点。默认已使用 -f 选项；

该条命令表示要观测指定类下某个方法的入参和返回值，且对返回值对象内容递归 {n} 层的深度，该命令示例如下：

3.3 观察指定方法的执行耗时

• watch {full_class_name} {method_name} "{params, returnObj}" "#cost>{t}" -x {n} :

{full_class_name}: 全限定类名；
{method_name} : 指定类下的方法名；
{params, returnObj}: 要求打印出入参和返回值；
"#cost>{t}": {t} 是自己设置的时间段长度，默认单位是ms，
-x : 该选项后面跟一个数字，用于指定返回对象结果的递归深度；

该条命令表示输出方法执行的耗时超过指定值的入参、返回值，并且参数对象的输出递归深度也被指定。下面是命令执行示例。

4. jad 命令

反编译指定已加载类的源码

jad {full_class_name}

{full_class_name}: 要进行反编译的类文件的全限定类名；

下面以对 Integer 类进行反编译为例。

5. sc 命令

查看 JVM 已加载的类信息

5.1 模糊搜索已加载的类

sc demo.*

模糊搜索以 demo. 为全限定类名前缀的类

执行示例：

5.2 输出类的详细信息

sc -d demo.MathGame

输出类demo.MathGame的详细信息。

执行示例：

5.3 输出类的详细信息

sc -d -f demo.MathGame

输出类demo.MathGame及其字段的详细信息。

执行示例如下，与不加 -f 选项相比多出来红框框住的字段信息部分。

6. redefine 命令

加载外部的 .class 文件，覆盖 JVM 已加载的类。

redefine /tmp/Animal.class

redefine 指定目录下的字节码文件

redefine 命令的限制

• 不能新增 field/method；
• 正在运行的方法，没有退出的话，运行该命令不会生效；

7. 使用 Arthas 定位 CPU 飚高问题

• 先使用 dashboard 命令查看服务大概状况：

• 使用 thread -n 2 命令查看耗CPU 最多的2个线程，可以看到第一个线程的CPU 使用率就达到了 98%。从下图该线程栈可以看出，造成使用率这么高的源码文件路径为：com.fuyou.arthaspractice.Application。

• 使用 jad 命令对该文件进行反编译。从截图可以看出，这个文件是服务的启动类，其逻辑也非常简单，就是实现了一个死循环，不断地输出“Do Nothing.”。

• 使用 jad --source-only 命令获取该类源码。

• 使用 vim 修改定位到的BUG，此处在循环内加入sleep函数，每执行一次，sleep 3秒。

• 使用 mc 命令对该源文件重新编译。mc 命令的执行经常会出现问题，此时可将源文件本地编译之后再上传。
  mc /root/Application.java -d /root/

• 将编译好的字节码文件使用 redefine 命令重新加载到内存：

ps：因为使用 redefine 命令重新加载字节码对正在运行的方法无法生效，使用该示例演示不太合适，仅起演示作用。