Java程序排查问题利器之Btrace

(一)Btrace的介绍

BTrace是Java的安全可靠的动态跟踪工具。 他的工作原理是通过 instrument + asm 来对正在运行的java程序中的class类进行动态增强,可以在不用重启的情况下监控系统运行情况,方便的获取程序运行时的数据信息,如方法参数、返回值、全局变量和堆栈信息等,并且做到最少的侵入,占用最少的系统资源。

正如上面描述的一些特性,所以btrace一般是用来排查生产环境jvm问题的一款利器,使用它不用再担心应用程序的日志打的不够全,不够细,也不用为了排查问题一遍遍的重启程序。

(二)Btrace的一些限制

由于Btrace会把脚本逻辑直接侵入到运行的代码中,所以在使用上做很多限制:

1、不能创建对象

2、不能使用数组

3、不能抛出或捕获异常

4、不能使用循环

5、不能使用synchronized关键字

6、属性和方法必须使用static修饰

此外不恰当的使用BTrace可能导致生产程序直接挂掉,所以在上生产环境之前,务必在开发环境充分验证脚本的正确性。

(三)Btrace能干什么

(1)分析任意接口或者方法的耗时情况

(2)分析不断的添加数据时,Map的扩容情况

(3)分析那个方法里面调用了System.gc()方法,并打印出其调用栈

(4)某些方法抛出异常时,分析其运行参数

(5)统计一些接口的调用次数

(6)分析一些方法的代码是否执行到了某一行

(7)..........

注意上面的所有操作,都是监控正在运行中的程序,基本不会产生任何影响。

(四)Btrace的安装

(1)从github上下载最新的二进制包 ,版本是1.3.10.2

wget https://github.com/btraceio/btrace/releases/download/v1.3.10.2/btrace-bin-1.3.10.2.tgz

(2)解压到指定路径

(3)设置环境变量

(4)验证安装是否成功

(5)查看btrace的帮助文档

(五)Btrace使用的一个例子

注意btrace在maven上发布的jar,版本非常低,都是几年前的版本了,如果要编写btrace脚本,建议把安装目录下三个核心jar直接拷贝到工程中临时使用即可,如果想要随时使用,也可以将其上传到你们公司的maven私服上。

(1)在使用btrace之前,我们先需要写一个简单的java程序,模拟成是线上正在跑的程序

代码比较简单,就是每隔随机的时间,随机生成两个整数,进行求和:

(2)主程序已经有了,下面就需要我们写btrace脚本,来监控"我们的线上程序了" 注意,需要在工程里面引入上面提到的3个jar。

监控的代码如下:

(六)模拟测试

经过步骤五,我们已经准备好了模拟程序和监控脚本,下面来部署测试下:

(1)首先,通过maven将模拟程序打包成一个jar

(2)选择一台linux机器将jar包上传

(3)执行命令,启动模拟程序

linux终端输出内容如下:

(4)打开另一个linux终端部署监控脚本OnlineDebug.java到指定目录

赋予执行权限:

执行jps命令,查看模拟程序的进程id

启动监控脚本:

等待几秒后,控制台输出如下:

可以看到监控脚本已经生效,成功获取到了模拟程序的内部参数,以及执行时间等。此刻另一个终端的模拟程序还在 正常运行,但内部其实已经被增强了。

如何退出监控脚本?

非常简单,执行ctrl+c命令,选择1退出即可:

总结:

通过上面的例子,相信大家可以感受到btrace的强大,用其来排查正在运行的程序问题非常方便,感兴趣的朋友们可以自己试一试。

参考链接:

https://github.com/btraceio/btrace/wiki/BTrace-Annotations

https://yq.aliyun.com/articles/7569

https://www.jianshu.com/p/93e94b724476

http://alicharles.com/article/btrace-instrument/

原文发布于微信公众号 - 我是攻城师(woshigcs)

原文发表时间:2018-01-23

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