试用阿里开源的 Java 在线诊断分析工具 Arthas 小记

周三不加班

发布于 2019-09-03 10:46:28

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发布于 2019-09-03 10:46:28

文章被收录于专栏：程序猿杂货铺

Arthas是什么？

在此借用官方的一段话:

当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决：

这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？
我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？
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？
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！
是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？
有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？

Arthas支持JDK 6+，采用命令行交互模式，同时提供丰富的 Tab 自动补全功能，进一步方便进行问题的定位和诊断。

接下来，话不多说，开始动手实操了

安装

windos平台

下载地址：maven-central v3.0.5

https://img.shields.io/maven-central/v/com.taobao.arthas/arthas-packaging.svg?style=flat-square

解压后目录如下：

在此我们着重关注 arthas-boot.jar这个文件，我们可以使用它来启动 Arthas

linux 平台

可以直接使用以下命令

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

如果从 github 下载速度比较慢的话推荐使用码云的镜像：

wget https://arthas.gitee.io/arthas-boot.jar

除了以上安装方式，还有两种安装方式：

使用 as.sh 的方式
全量安装方式

具体安装方式请参考官网，此处不再赘述。

快速使用

先启动官方提供的测试 demo

java -jar arthas-demo.jar

直接使用以下命令进行启动：

java -jar arthas-boot.jar

注意：在 windows 平台下，直接启动会报找不到 tools.jar 的错，从源码来看是因为此处寻找 tools.jar 没有从本地配置的 JAVA_HOME 去获取，而是先去获取的 JVM 的 tools.jar, 因此需要我们手动指定以下 JAVA_HOME 的目录，不知道这个算是 bug ，还是有意为之，期待官方以后的解决方案。

所以 windows 平台下的命令变成了

java -Djava.home="D:\jdk\jre" -jar arthas-boot.jar

-Djava.home 用于指定本地 JAVA_HOME 目录

常用命令介绍

dashboard

dashboard展示当前进程的信息，按ctrl+c 中断执行

12     AsyncAppender-Work system        5     WAITIN 0     0:0    false true5      Attach Listener    system        5     RUNNAB 0     0:0    false true3      Finalizer          system        8     WAITIN 0     0:0    false true2      Reference Handler  system        10    WAITIN 0     0:0    false true4      Signal Dispatcher  system        9     RUNNAB 0     0:0    false true21     Timer-for-arthas-d system        10    RUNNAB 0     0:0    false true20     as-command-execute system        10    TIMED_ 0     0:0    false true14     job-timeout        system        5     TIMED_ 0     0:0    false true1      main               main          5     TIMED_ 0     0:34   false false15     nioEventLoopGroup- system        10    RUNNAB 0     0:0    false falseMemory           used  total max  usage GC
heap             31M   243M       0.86%                     2
ps_eden_space    15M   63M        1.17% gc.ps_scavenge.time 14
                10M   10M   10M        (ms)ps_old_gen       5M    169M       0.18% gc.ps_marksweep.cou 0
nonheap          21M   21M   -1         nt
Runtime
os.name             Windows 10
os.version          10.0
java.version        1.8.0_144
java.home           D:\jre
systemload.average  -1.00
ID     NAME               GROUP         PRIOR STATE  %CPU  TIME   INTER DAEMON

jad

jad使用该命令反编译 class 文件

$ jad demo.MathGame
jad demo.MathGameClassLoader:
+-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@55f96302
 +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@74a14482Location:
/E:/study/tools-study/Arthas/arthas-packaging-3.0.5-bin/arthas-demo.jar/*
* Decompiled with CFR 0_132.
*/
package demo;import java.io.PrintStream;import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;import java.util.Random;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class MathGame {
   private static Random random = new Random();
   private int illegalArgumentCount = 0;   public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
       MathGame game = new MathGame();
       do {
           game.run();
           TimeUnit.SECONDS.sleep(1L);
       } while (true);
   }... ...

thread

thread -n -1 | grep 'main('

$ thread -n -1 | grep 'main('thread -n -1 | grep 'main('
   at demo.MathGame.main(MathGame.java:17)

watch

方法执行数据观测,这个命令可以方便的观察到指定方法的调用情况。能观察到的范围为：返回值、抛出异常、入参，通过编写 OGNL 表达式进行对应变量的查看

详细参数说明请参考官方文档： https://alibaba.github.io/arthas/watch.html

参数说明

watch 的参数比较多，主要是因为它能在 4 个不同的场景观察对象

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
method-pattern	方法名表达式匹配
express	观察表达式
condition-express	条件表达式
[b]	在方法调用之前观察
[e]	在方法异常之后观察
[s]	在方法返回之后观察
[f]	在方法结束之后(正常返回和异常返回)观察
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配
[x:]	指定输出结果的属性遍历深度，默认为 1

这里重点要说明的是观察表达式，观察表达式的构成主要由 ognl 表达式组成，所以你可以这样写"{params,returnObj}"，只要是一个合法的 ognl 表达式，都能被正常支持。

观察方法出参和返回值

$ watch demo.MathGame primeFactors "{params,returnObj}" -x 2
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 44 ms.
ts=2018-12-03 19:16:51; [cost=1.280502ms] result=@ArrayList[
   @Object[][
       @Integer[535629513],    ],
   @ArrayList[
       @Integer[3],
       @Integer[19],
       @Integer[191],
       @Integer[49199],    ],]

观察方法入参

$ watch demo.MathGame primeFactors "{params,returnObj}" -x 2 -b
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 50 ms.
ts=2018-12-03 19:23:23; [cost=0.0353ms] result=@ArrayList[
   @Object[][
       @Integer[-1077465243],
   ],
   null,
]

观察异常信息

$ watch demo.MathGame primeFactors "{params[0],throwExp}" -e -x 2
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 62 ms.
ts=2018-12-03 19:38:00; [cost=1.414993ms] result=@ArrayList[
   @Integer[-1120397038],
   java.lang.IllegalArgumentException: number is: -1120397038, need >= 2
   at demo.MathGame.primeFactors(MathGame.java:46)
   at demo.MathGame.run(MathGame.java:24)
   at demo.MathGame.main(MathGame.java:16),]

按照耗时进行过滤

$ watch demo.MathGame primeFactors '{params, returnObj}' '#cost>200' -x 2
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 66 ms.
ts=2018-12-03 19:40:28; [cost=2112.168897ms] result=@ArrayList[
   @Object[][
       @Integer[2141897465],    ],
   @ArrayList[
       @Integer[5],
       @Integer[428379493],    ],]