学会 Arthas，让你 3 年经验掌握 5 年功力！

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来源：https://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
复制代码

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
复制代码

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
复制代码

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。

[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

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
复制代码

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

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],
????],
]
复制代码

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。

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)
复制代码

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
复制代码

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

- EOF -

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