圖片看不到的話可以看我的CSDN的博客
https://blog.csdn.net/u013332124/article/details/84888074

Arthas 是Alibaba開源的Java診斷工具锨咙，采用命令行交互模式雹有，提供了豐富的功能，是排查jvm相關問題的利器犁享。

在逛github時，發(fā)現(xiàn)了這款利器塔逃，深入了解之后殿托，簡直驚為天人。下面先列舉一下它能做的一些事情：

1. 提供性能看板冬念，包括線程、cpu牧挣、內(nèi)存等信息急前，并且會定時的刷新。
2. 根據(jù)各種條件查看線程快照瀑构。比如找出cpu占用率最高的n個線程等
3. 輸出jvm的各種信息裆针，如gc算法、jdk版本寺晌、ClassPath等
4. 查看/設置sysprop和sysenv
5. 查看某個類的靜態(tài)屬性世吨，也可以通過ognl語法執(zhí)行一些語句
6. 查看已加載的類的詳細信息，比如這個類從哪個jar包加載的呻征。也可以查看類的方法的信息
7. dump某個類的字節(jié)碼到指定目錄
8. 直接反編譯指定的類
9. 查看類加載器的一些信息
10. 可以讓jvm重新加載某個類
11. 監(jiān)控方法的執(zhí)行耘婚，同時可以獲取到執(zhí)行的入?yún)ⅰ⒊鰠⒁约皰伋龅漠惓?/li>
12. 追蹤方法執(zhí)行的調(diào)用棧陆赋，以及各個方法的調(diào)用時間

下面我會對如何使用這些功能做一個簡單的介紹沐祷，也會加上一些自己對這些命令的理解嚷闭。有一些命令不會介紹的太詳細，因為官方文檔已經(jīng)寫的很棒了赖临，我沒必要再這復述胞锰。想深入了解的朋友也可以直接去看arthas的官方文檔，中文的兢榨，很容易閱讀胜蛉。

https://alibaba.github.io/arthas/install-detail.html

一、安裝和使用arthas

官方文檔：

https://alibaba.github.io/arthas/install-detail.html

安裝

直接通過`java -jar啟動:

wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar
# 啟動后會自動下載響應的lib到 ~/.arthas 目錄下
java -jar arthas-boot.jar

或者直接下載arthas的壓縮包色乾，然后解壓:

unzip arthas-packaging-bin.zip
# 執(zhí)行
./as.sh

啟動asthas進程后，它會列出所有的jvm進程领突，并讓我們選擇要attach哪個進程暖璧。attach目標進程后，就進入athas的交互命令行了君旦，這時候就可以開始輸入arthas對應的命令使用了

卸載

 rm -rf ~/.arthas/

二澎办、athas的各個命令

1. dashboard

進入當前系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)面板，按 ctrl+c 退出金砍。這個面板會實時刷新局蚀，其中包括線程信息、內(nèi)存信息恕稠、gc信息琅绅、還有一些運行時的數(shù)據(jù)。

另外鹅巍，當運行在Ali-tomcat時千扶，會顯示當前tomcat的實時信息，如HTTP請求的qps, rt, 錯誤數(shù), 線程池信息等等骆捧。

下面是arthas上面的一張demo圖

在這里插入圖片描述

2. thread

通過thread命令可以查看當前jvm進程的線程詳情澎羞。可以查看線程的cpu使用時間占比敛苇，通過指定各種參數(shù)可以找出最忙的幾個線程妆绞，以及阻塞其他線程的線程。具體如何使用這里不多做介紹枫攀，大家可以去看arthas的官方文檔括饶。

3. jvm

通過jvm命令直接輸出當前jvm的各種信息。

4. sysprop和sysenv

通過sysprop可以查看所有的系統(tǒng)變量脓豪，也可以設置某個系統(tǒng)變量巷帝。

同理，通過sysenv可以查看所有的操作系統(tǒng)環(huán)境變量扫夜，也可以查看設置某個環(huán)境變量楞泼。

5. getstatic

通過該命令可以查看類的靜態(tài)屬性驰徊。不過查看類的靜態(tài)屬性ognl命令也可以做到，官方也比較推薦使用ognl表達式來做堕阔。

不過使用getstatic可以使用通配符來查看變量棍厂，好像用ognl不行。（也可能是我對ognl表達式了解還不夠）

# 查看CommonConstants類下的所有靜態(tài)屬性
getstatic *.CommonConstants *

6. ognl

通過ognl表達式來執(zhí)行一些語句超陆。

# 調(diào)用靜態(tài)函數(shù)
ognl '@java.lang.System@out.println("hello")'
# 輸出
null

# 獲取靜態(tài)類的靜態(tài)字段
ognl '@demo.MathGame@random'
# 輸出
@Random[
    serialVersionUID=@Long[3905348978240129619],
    seed=@AtomicLong[125451474443703],
    multiplier=@Long[25214903917],
    addend=@Long[11],
    mask=@Long[281474976710655],
    DOUBLE_UNIT=@Double[1.1102230246251565E-16],
    BadBound=@String[bound must be positive],
    BadRange=@String[bound must be greater than origin],
    BadSize=@String[size must be non-negative],
    seedUniquifier=@AtomicLong[-3282039941672302964],
    nextNextGaussian=@Double[0.0],
    haveNextNextGaussian=@Boolean[false],
    serialPersistentFields=@ObjectStreamField[][isEmpty=false;size=3],
    unsafe=@Unsafe[sun.misc.Unsafe@28ea5898],
    seedOffset=@Long[24],
]

# 執(zhí)行多行表達式牺弹，賦值給臨時變量，返回一個List
ognl '#value1=@System@getProperty("java.home"),#value2=@System@getProperty("java.runtime.name"), {#value1, #value2}'
# 輸出
@ArrayList[
    @String[/opt/java/8.0.181-zulu/jre],
    @String[OpenJDK Runtime Environment],
]

ognl表達式在arthas中用的還是比較多的时呀，語法也比較簡單张漂。在后面的monitor、watch谨娜、trace航攒、stack等命令中都會排上用場。

關于ognl趴梢，這個userCase上有豐富的案例：

https://github.com/alibaba/arthas/issues/11

7. sc 和 sm

通過sc可以查看已加載類的相關信息漠畜，比如該類是從哪個jar包加載的，被哪個類加載器加載的坞靶，以及是否是接口等等憔狞。

sm查看已加載類的方法詳情。

8. dump

將已加載類的字節(jié)碼dump到本地磁盤上彰阴。

9. jad

反編譯已加載的類瘾敢。讓它變成可讀的形式。

有時我們經(jīng)常會不確定線上或者測試環(huán)境的包是否是我們修改過的硝枉，這時候就可以通過jad反編譯來看下廉丽。

10. classloader

將 JVM 中所有的classloader的信息統(tǒng)計出來，并可以展示繼承樹妻味，urls等正压。

11. redefine

該命令可以加載外部的.class文件，然后覆蓋 jvm已加載的類责球。注意焦履，這個命令不一定都能覆蓋成功，如果添加了新的field雏逾，就不會加載成功嘉裤。

關于redefine，arthas的github上有個非常經(jīng)典的userCase：

https://github.com/alibaba/arthas/issues/263

大體就是作者遇到項目中的日志一直輸出[] [] [] No credential found栖博，想要找到是哪個類輸出的屑宠。由于大多數(shù)日志框架輸出日志時都用到了StringBuilder，因此作者對StringBuilder的toString方法做了以下修改：

    @Override
    public String toString() {
        // Create a copy, don't share the array
        String result = new String(value, 0, count);
        if(result.contains("No credential found")) {
            System.err.println(result);
            new Throwable().printStackTrace();
        }
        return result;
    }

改完類之后再用redefine把修改后的StringBuilder加載進去仇让，這樣典奉，當后面繼續(xù)輸出[] [] [] No credential found就可以知道到底是從哪里輸出的了躺翻。

12. monitor

monitor命令可以監(jiān)控方法的執(zhí)行情況。比如調(diào)用成功次數(shù)卫玖，失敗次數(shù)公你，失敗率、平均執(zhí)行時間等等假瞬。默認120秒輸出一次陕靠，也就是說，當我們輸入monitor命令之后脱茉，每120秒就會輸出一次統(tǒng)計結果剪芥。

通過-c參數(shù)可以修改輸出頻率，支持通配符和正則表達式琴许。

13. watch

讓你能方便的觀察到指定方法的調(diào)用情況粗俱。能觀察到的范圍為：返回值、拋出異常虚吟、入?yún)?/code>，通過編寫 OGNL 表達式進行對應變量的查看签财。

watch的使用姿勢比較豐富串慰，可以在四個不同的場景觀察方法的執(zhí)行。比如方法調(diào)用之前唱蒸、方法調(diào)用之后邦鲫、方法異常之后、方法結束之后神汹。默認觀察的是方法結束之后庆捺。

如果觀察的是方法結束之后的場景，由于入?yún)⒖赡茉趫?zhí)行方法時被改變屁魏，所以此時輸出的可能不是真正的入?yún)⑻弦浴Ｒ虼耍凑嬲娜雲(yún)⒚テ矗捶椒ㄕ{(diào)用之前的你画，也就是加上-b的參數(shù)。

另外桃漾，使用-b參數(shù)觀察的話坏匪，則觀察不到方法返回的結果以及拋出的異常了。

相關參數(shù)：

參數(shù)名稱	參數(shù)說明
class-pattern	類名表達式匹配
method-pattern	方法名表達式匹配
express	觀察表達式
condition-express	條件表達式
[b]	在方法調(diào)用之前觀察
[e]	在方法異常之后觀察
[s]	在方法返回之后觀察
[f]	在方法結束之后(正常返回和異常返回)觀察
[E]	開啟正則表達式匹配撬统，默認為通配符匹配
[x:]	指定輸出結果的屬性遍歷深度适滓，默認為 1
[n:]	只執(zhí)行n次，默認會不斷輸出恋追，除非用戶按下cltr+c

# 觀察CommonTest的test方法
# 輸出 入?yún)⑵炯！⒎祷亟Y果罚屋、拋出的異常 —— 輸出的內(nèi)容可以動態(tài)調(diào)整
# 后面跟著的是 條件表達式，表示耗時超過10ms才輸出
# -n 表示只執(zhí)行一次蕊苗，-x表示 入?yún)⒑头祷亟Y果的展開層次為5層
watch *.CommonTest test "{params,returnObj,throwExp}" '#cost>10' -x 5 -n 1

# 耗時大于10ms并且第一個參數(shù)等于1才輸出
watch *.CommonTest test "{params,returnObj,throwExp}" '#cost>10 && params[0]==1' -x 5 -n 1
# 第一個參數(shù)大于1 并且第二個參數(shù)等于hello才輸出
watch *.CommonTest test "{params,returnObj,throwExp}" 'params[0]>1 && params[1]=="hello"' -x 5 -n 1
# 第一個參數(shù)小于5或者第二個參數(shù)等于"world"就輸出
watch *.CommonTest test "{params,returnObj,throwExp}" 'params[0]<5 || params[1]=="wolrd"' -x 5 -n 1
# 第一個參數(shù)的name字段等于world時才輸出沿后。
# 由于在方法執(zhí)行過程中參數(shù)的name屬性可能發(fā)生改變，因此加上-b才能觀察到真正的入?yún)?watch -b *.CommonTest test "{params,returnObj,throwExp}" 'params[0].name=="wolrd"' -x 5 -n 1

# 由于同時指定了-s和-b朽砰，所以方法被調(diào)用一次尖滚，就會輸出2次結果(兩個場景分開輸出)，分別是方法被調(diào)用前瞧柔，和返回之后
# 注意漆弄，這里如果-n只設置成1，那么只會輸出-b對應的輸出,-s對應的輸出由于沒有次數(shù)了就無法輸出了
watch *.CommonTest test '{params,returnObj,throwExp}' -x 5 -n 2 -s -b

在填寫條件表達式時要注意一點造锅，條件表達式中的params默認都是獲取的方法執(zhí)行完后的參數(shù)信息撼唾，比如入?yún)的屬性name方法執(zhí)行前是"hello",在方法執(zhí)行后變成了"world",那么條件表達式傳入'params[0].name="hello"'將不會輸出，只有填入'params[0].name="hello"'才可以匹配上哥蔚。這點對于后面的trace倒谷、stack命令也是一樣的。

14. trace

方法內(nèi)部調(diào)用路徑糙箍，并輸出方法路徑上的每個節(jié)點上耗時渤愁。但是該命令只能輸出一級調(diào)用的方法耗時，往下的就不會輸出了深夯。比如我定義了一個類Test

public class Test{
    
    public void a(){
        b();
    }
    
    public void b(){
        c();
    }
    
    public void c(){
        //...
    }
}

當我要觀察Test a時抖格，trace命令只會輸出b()的耗時，而不會輸出c()的耗時咕晋。因為對方法a來說雹拄，只有b()是一級調(diào)用。

trace命令也可以使用條件表達式掌呜，來過濾一些不想要的輸出

# 方法耗時大于100時才輸出滓玖，且只輸出1.其他條件過濾的語法可以看watch命令的demo
trace *.Common* test '#cost>100' -n 1

友情提醒下，trace 在執(zhí)行的過程中本身是會有一定的性能開銷质蕉，在統(tǒng)計的報告中并未像 JProfiler 一樣預先減去其自身的統(tǒng)計開銷呢撞。所以這統(tǒng)計出來有些許的不準，渲染路徑上調(diào)用的類饰剥、方法越多殊霞，性能偏差越大。但還是能讓你看清一些事情的汰蓉。

這里存在一個統(tǒng)計不準確的問題绷蹲，就是所有方法耗時加起來可能會小于該監(jiān)測方法的總耗時，這個是由于 Arthas 本身的邏輯會有一定的耗時

15. stack

輸出當前方法被調(diào)用的調(diào)用路徑。用法和trace差不多

# 方法耗時大于100時才輸出祝钢，且只輸出1.其他條件過濾的語法可以看watch命令的demo
stack *.Common* test '#cost>100' -n 1

16. tt

tt命令會記錄每次方法調(diào)用的各種信息比规。它和watch有些相似但是它能記錄下各個時間點的調(diào)用信息，之后隨時查看拦英，甚至replay這次調(diào)用蜒什。

在這里插入圖片描述

從上圖中我們可以看到，通過-i參數(shù)我們可以直接查看之前某次調(diào)用的詳細信息疤估。

# 指定第一個參數(shù)的mobile字段等于13989838402
tt -t *.CommonTest test params[0].mobile=="13989838402"
# 把之前記錄的那些調(diào)用都輸出來
tt -l
# 

replay某次調(diào)用：

# replay時間片的index=1002這次調(diào)用
tt -i 1002 -p

使用tt進行方法replay時灾常，要注意2點

1. ThreadLocal 信息丟失

   很多框架偷偷的將一些環(huán)境變量信息塞到了發(fā)起調(diào)用線程的 ThreadLocal 中，由于調(diào)用線程發(fā)生了變化铃拇，這些 ThreadLocal 線程信息無法通過 Arthas 保存钞瀑，所以這些信息將會丟失。

   一些常見的 CASE 比如：鷹眼的 TraceId 等慷荔。

2. 引用的對象

   需要強調(diào)的是雕什，tt 命令是將當前環(huán)境的對象引用保存起來，但僅僅也只能保存一個引用而已显晶。如果方法內(nèi)部對入?yún)⑦M行了變更贷岸，或者返回的對象經(jīng)過了后續(xù)的處理，那么在 tt 查看的時候將無法看到當時最準確的值磷雇。這也是為什么 watch 命令存在的意義凰盔。

17. options

options用來打開關閉某些功能:

名稱	默認值	描述
unsafe	false	是否支持對系統(tǒng)級別的類進行增強，打開該開關可能導致把JVM搞掛倦春，請慎重選擇！
dump	false	是否支持被增強了的類dump到外部文件中落剪，如果打開開關睁本，class文件會被dump到/${application dir}/arthas-class-dump/目錄下，具體位置詳見控制臺輸出
batch-re-transform	true	是否支持批量對匹配到的類執(zhí)行retransform操作
json-format	false	是否支持json化的輸出
disable-sub-class	false	是否禁用子類匹配忠怖，默認在匹配目標類的時候會默認匹配到其子類呢堰，如果想精確匹配，可以關閉此開關
debug-for-asm	false	打印ASM相關的調(diào)試信息
save-result	false	是否打開執(zhí)行結果存日志功能凡泣，打開之后所有命令的運行結果都將保存到/home/admin/logs/arthas/arthas.log中
job-timeout	1d	異步后臺任務的默認超時時間枉疼，超過這個時間，任務自動停止鞋拟；比如設置 1d, 2h, 3m, 25s骂维，分別代表天、小時贺纲、分航闺、秒

$ options save-result true                                                                                         
 NAME         BEFORE-VALUE  AFTER-VALUE                                                                            
----------------------------------------                                                                           
 save-result  false         true

18. help

通過help命令可以查看某個命令的使用詳情

help tt
help stack
...

三、遇到的一些問題

在使用arthas的過程中，會遇到一些問題潦刃，這里做個記錄侮措。

1. attach錯進程

在我們要去sc、jad某個類乖杠，發(fā)現(xiàn)arthas提示類沒加載分扎，但是我們很確定類已經(jīng)加載了。這時候就要檢查arthas attach的進程是不是我們目標的進程胧洒。在進入arthas交互界面時會輸出一些信息畏吓，里面就有真正attach的進程id：

在這里插入圖片描述

在上圖我們可以看到，明明我選擇的是要attach 37179這個進程略荡，但實際arthas attach的是26792這個進程庵佣。這是由于我們之前用arthas attach過26792這個進程，并且沒有執(zhí)行 shutdown命令導致的汛兜。也就是說執(zhí)行exit或者quit只會退出交互界面巴粪，不會關閉attach的arthas進程。

解決辦法

再次進入arthas交互界面粥谬，執(zhí)行 shutdown 命令肛根，之后重新attach新的進程即可。

四漏策、總結

在以前派哲，我們排查線上jvm進程時，用的命令無非就是jps掺喻、jstack芭届、jmap、jstat感耙、jhat這些jvm命令褂乍。但是這些命令能做的事都比較有限。有了arthas即硼，我們可以在線上進行更加豐富的操作逃片，對我們排查問題有很大的幫助。

另外只酥，想學習arthas的話褥实，建議不要只看文檔，最好自己手動把所有命令都試一遍裂允，印象會比較深刻损离，下次遇到類似的問題也可以及時想到這個工具。