Arthas阿里开源的 Java 诊断工具

迷南。 2023-10-02 09:04 16阅读 0赞

![image-20210906221928133][]

### Arthas能做什么 ###

当我们的项目上线后可能遇到以下问题：

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？
7.  怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？
8.  怎样直接从JVM内查找某个类的实例？

一般通过JDK自带的诊断工具去排查问题，不仅不好看而且需要记得很多的命令，而`Arthas`支持JDK 6+，支持Linux/Mac/Windows，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。

官方文档：https://arthas.aliyun.com/doc/

### 准备 ###

Arthas其实就是一个 jar 包，不需要安装，在[GitHub][]可以下载，同时我也准备了[Arthas 3.5.4版本][Arthas 3.5.4]（提取码：udhi）。

官方推荐使用`arthas-boot`，我们下载之后解压，如下：

![image-20210906225109302][]

### 启动 ###

通过以下命令启动：

java -jar arthas-boot.jar

![image-20210906225836416][]

启动之后需要我们选择应用Java进程，我们这里选择 1 ，就成功启动了：

![image-20210906230011440][]

### 常用命令 ###

在官方文档的[进阶使用][Link 1]介绍了 Arthas 的命令，我们也可以使用 help 查看帮助（全英文，我看不懂）。

![image-20210906230509178][]

因为是全英文，如果英语不好的人只能望而却步了，但是看官方文档也是十分的方便。

#### [dashboard][] ####

当前系统的实时数据面板。

注意在 arthas 中，有 tab 键填充功能，如果你只记得命令的开头几个字母，你可以 tab 补齐，所以比较好用。但是这个界面是实时刷新的，一般 `5s` 刷新一次，使用 `q` 键退出刷新（没有退出 arthas，如果要退出，使用`ctrl+c` ）。

![image-20210906232213880][]

#### [thread][] ####

这个命令和 jstack 很相似，但是功能更加强大，主要是查看当前 JVM 的线程堆栈信息。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>参数名称</th> 
   <th>参数说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>id</td> 
   <td>线程id</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-n</td> 
   <td>指定最忙的前 n 个线程并打印堆栈</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-b</td> 
   <td>找出当前阻塞其他线程的线程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-i value</td> 
   <td>指定cpu使用率统计的采样间隔，单位为毫秒，默认值为200</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-all</td> 
   <td>显示所有匹配的线程</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**`thread -i 1000 -n 3`**

每过 1000 毫秒进行采样，显示最占 CPU 时间的前 3 个线程。

![image-20210907003700231][]

**`thread –b`**

找出阻塞当前线程的线程。

如下面一段代码：

/**
     * 类说明：演示死锁的产生，2个线程分别持有自己的锁，在不释放的情况下又想去获取对方的锁
     */
    public class NormalDeadLock {
    
        private static Object lock1 = new Object();//第一个锁
        private static Object lock2 = new Object();//第二个锁
    
        //第一个拿锁的方法
        private static void lock1Do() throws InterruptedException {
            String threadName = Thread.currentThread().getName();
            synchronized (lock1) {
                System.out.println(threadName + " get lock1");
                Thread.sleep(100);
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println(threadName + " get lock2");
                }
            }
        }
    
        //第二个拿锁的方法
        private static void lock2Do() throws InterruptedException {
            String threadName = Thread.currentThread().getName();
            synchronized (lock2) {
                System.out.println(threadName + " get lock2");
                Thread.sleep(100);
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println(threadName + " get lock1");
                }
            }
        }
    
        //子线程代表lock2
        private static class Lock2 extends Thread {
            private String name;
    
            public Lock2(String name) {
                this.name = name;
            }
    
            @Override
            public void run() {
                Thread.currentThread().setName(name);
                try {
                    lock1Do();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            //主线程代表lock1
            Thread.currentThread().setName("lock1");
            Lock2 lock2 = new Lock2("lock2");
            lock2.start();
            lock2Do();
        }
    }

![image-20210907002931404][]

如果有死锁，会有红色的字提醒着，这个阻塞的线程已经被另外一个线程，如下：

![image-20210907003426319][]

**`thread --state WAITING`**

查看处于等待状态的线程。

![image-20210907003919337][]

#### [jvm][] ####

查看当前JVM信息。

![image-20210907004027054][]

#### [jad][] ####

反编译指定已加载类的，可以查看代码是否提交更新或者在排错的时候查看别人写的代码。

命令：`jad 指定的类`，可用`tab`补齐。

![image-20210907004345705][]

#### [trace][] ####

使用 trace 命令可以跟踪统计方法耗时。

比如使用一个 SpringBoot 项目，控制层 getOrder 方法调用了 `orderService.getOrder(orderId)`，这个方法中分别进行 check、service、redis、mysql 等操作。就可以根据这个命令跟踪出来哪里的耗时最长。因此`trace` 能方便的帮助你定位和发现因 `RT`（Response Time，响应时间。一般系统RT 100ms 以内是比较正常的，300ms 勉强可以接受，1s 以上的话自己看着办吧。） 高而导致的性能问题缺陷，但其每次只能跟踪一级方法的调用链路。

栗子：

@RestController
    @RequestMapping("/trace")
    public class TraceController {
    
        @RequestMapping("/getOrder")
        public String getOrder(@RequestParam("orderId") String order) {
            StringBuffer buffer = new StringBuffer();
            //模拟check操作
            String check = check(order);
            String service = service(order);
            String redis = redis(order);
            String mysql = mysql(order);
            buffer.append(check).append(service).append(redis).append(mysql);
            return buffer.toString();
        }
    
        //检查订单编号是否正确
        public String check(String order) {
            try {
                Thread.sleep(50);
                return "订单编号check正常</br>";
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "fail";
        }
    
        //模拟业务操作
        public String service(String order) {
            try {
                Thread.sleep(60);
                return "通过订单编号业务操作service正常</br>";
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "fail";
        }
    
        //模拟redis查询
        public String redis(String order) {
            try {
                Thread.sleep(30);
                return "通过订单编号查询redis正常</br>";
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "fail";
        }
    
        //模拟mysql查询
        public String mysql(String order) {
            try {
                Thread.sleep(30);
                return "通过订单编号查询mysql正常</br>";
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return "fail";
        }
    }

访问：http://localhost:8080/trace/getOrder?orderId=2

![image-20210907190329284][]

通过`trace`命令查看：

![image-20210907190010835][]

#### [monitor][] ####

方法执行监控。如每 5 秒统计一次某个类的某个方法的方法执行情况。

![image-20210907191402403][]

#### [watch][] ####

观察方法的入参出参信息。如：返回值、抛出异常、入参。

还是上面的代码，我们查看方法的入参和返回值可以这样：

watch cn.javatv.demo.controller.TraceController getOrder '{params[0],returnObj}'

![image-20210907192136186][]

### 总结 ###

Arthas 是一个很优秀的 java 诊断工具，无论是安装还是使用都很简洁，这里只是列出了部分，如果你需要学习使用，建议查看官方文档和手动尝试。

Arthas命令列表：

![image-20210907195318674][]

参考：[arthas使用介绍][arthas]

[image-20210906221928133]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/394a9bea2af993ecd01558a3f390e9a3.png
[GitHub]: https://github.com/alibaba/arthas
[Arthas 3.5.4]: https://pan.baidu.com/s/15CssMmaOl0cdSMzyJ-mMMA
[image-20210906225109302]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/26331a220a72b7bee9860d3dde17e04f.png
[image-20210906225836416]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/8e6eda1620546f2d21ceaac337476660.png
[image-20210906230011440]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/a826c4ffc8f9303e672e898e7b0baaf4.png
[Link 1]: https://arthas.aliyun.com/doc/advanced-use.html
[image-20210906230509178]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/882f28c54445baaf1024fa5854881c82.png
[dashboard]: https://arthas.aliyun.com/doc/dashboard.html
[image-20210906232213880]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/503279b29556eced0ea487cea76178ce.png
[thread]: https://arthas.aliyun.com/doc/thread.html
[image-20210907003700231]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/754d5c7deda858dd5891b3f38f4eb567.png
[image-20210907002931404]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/fec11ee2c37a0699ad07ef37225394bf.png
[image-20210907003426319]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/a670fd5ba2748c6c29e3b24f1a1873a4.png
[image-20210907003919337]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/25a8bf073e721d0b150d975234890687.png
[jvm]: https://arthas.aliyun.com/doc/jvm.html
[image-20210907004027054]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/74603a0cf7eb173d3cdda2a958d21834.png
[jad]: https://arthas.aliyun.com/doc/jad.html
[image-20210907004345705]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/15ea301ec840268bcd4918e27eb9af40.png
[trace]: https://arthas.aliyun.com/doc/trace.html
[image-20210907190329284]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7527317568166cbdde6551696493f88a.png
[image-20210907190010835]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/4daa28aac6dfd3b5ad4ea7060d9dd3ff.png
[monitor]: https://arthas.aliyun.com/doc/monitor.html
[image-20210907191402403]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7b85e4d6446359b82d65c85f1f546dd4.png
[watch]: https://arthas.aliyun.com/doc/watch.html
[image-20210907192136186]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7ddd1aee8215d0c9c76e8d0f34ca70c3.png
[image-20210907195318674]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/17c2d6d9a0de9af22b7e46d768e788a0.png
[arthas]: https://www.cnblogs.com/qiaoyihang/p/10533672.html