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/