Arthas(1):Java诊断工具Arthas入门教程

前言

Arthas 是一款线上监控诊断产品,通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息,并能在不修改应用代码的情况下,对业务问题进行诊断,包括查看方法调用的出入参、异常,监测方法执行耗时,类加载信息等,大大提升线上问题排查效率。

Arthas官网:https://arthas.aliyun.com/

第一节 Arthas 能为你做什么?

Arthas 是 Alibaba 开源的 Java 诊断工具,深受开发者喜爱。

当你遇到以下类似问题而束手无策时,Arthas可以帮助你解决:
0. 这个类从哪个 jar 包加载的?为什么会报各种类相关的 Exception?

  1. 我改的代码为什么没有执行到?难道是我没 commit?分支搞错了?
  2. 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?
  3. 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!
  4. 是否有一个全局视角来查看系统的运行状况?
  5. 有什么办法可以监控到 JVM 的实时运行状态?
  6. 怎么快速定位应用的热点,生成火焰图?
  7. 怎样直接从 JVM 内查找某个类的实例?
    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。

第二节 环境准备

Arthas 的要求是JDK 6+,所以首先要确保你的JDK 版本符合。
Arthas 通常是linux 服务器上进行排错的,所以下面的演示均为centos操作系统。
请确保你已安装JDK 6+ .并且JDK 支持JPS。

jps #直接输入jsp命令,如果没有报错,则证明支持jps

在这里插入图片描述
建议使用oracle jdk
安装教程:linux安装oracle jdk

第三节 快速入门

1. 启动math-game

curl -O https://arthas.aliyun.com/math-game.jar
java -jar math-game.jar

math-game是一个简单的程序,每隔一秒生成一个随机数,再执行质因数分解,并打印出分解结果。
math-game源代码:查看源码

注意math-game是我们需要跟踪的程序

2. 启动arthas

注意 :不要关闭math-game(被追踪的程序),请新开一个窗口

在命令行下面执行(使用和目标进程一致的用户启动,否则可能 attach 失败):

curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar

执行该程序的用户需要和目标进程具有相同的权限。比如以admin用户来执行:sudo su admin && java -jar arthas-boot.jar 或 sudo -u admin -EH java -jar arthas-boot.jar。
如果 attach 不上目标进程,可以查看~/logs/arthas/ 目录下的日志。
如果下载速度比较慢,可以使用 aliyun 的镜像:java -jar arthas-boot.jar --repo-mirror aliyun --use-http
java -jar arthas-boot.jar -h 打印更多参数信息。

选择应用java进程

$ $ java -jar arthas-boot.jar
* [1]: 35542
  [2]: 71560 math-game.jar

在这里插入图片描述
输入math-game对应的进程序号(1、2、3、…),如果只有一个,直接回车即可。Arthas 会 attach 到目标进程上,并输出日志。
在这里插入图片描述

3. 查看dashboard

输入dashboard,按回车/enter,会展示当前进程的信息,按ctrl+c可以中断执行
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

4. 通过 thread 命令来获取到math-game进程的 Main Class

thread 1会打印线程 ID 1 的栈,通常是 main 函数的线程

thread 1 | grep 'main('

在这里插入图片描述

5. 使用jad 反编译Main Class

jad demo.MathGame
[arthas@430399]$ jad demo.MathGame

ClassLoader:                                                                                                                                                                       
+-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@70dea4e                                                                                                                                         
  +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@172f07d6                                                                                                                                      

Location:                                                                                                                                                                          
/home/arthas/math-game.jar                                                                                                                                                         

       /*
        * Decompiled with CFR.
        */
       package demo;
       
       import java.util.ArrayList;
       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 List<Integer> primeFactors(int number) {
/*44*/         if (number < 2) {
/*45*/             ++this.illegalArgumentCount;
                   throw new IllegalArgumentException("number is: " + number + ", need >= 2");
               }
               ArrayList<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
/*50*/         int i = 2;
/*51*/         while (i <= number) {
/*52*/             if (number % i == 0) {
/*53*/                 result.add(i);
/*54*/                 number /= i;
/*55*/                 i = 2;
                       continue;
                   }
/*57*/             ++i;
               }
/*61*/         return result;
           }
       
           public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
               MathGame game = new MathGame();
               while (true) {
/*16*/             game.run();
/*17*/             TimeUnit.SECONDS.sleep(1L);
               }
           }
       
           public void run() throws InterruptedException {
               try {
/*23*/             int number = random.nextInt() / 10000;
/*24*/             List<Integer> primeFactors = this.primeFactors(number);
/*25*/             MathGame.print(number, primeFactors);
               }
               catch (Exception e) {
/*28*/             System.out.println(String.format("illegalArgumentCount:%3d, ", this.illegalArgumentCount) + e.getMessage());
               }
           }
       
           public static void print(int number, List<Integer> primeFactors) {
               StringBuffer sb = new StringBuffer(number + "=");
/*34*/         for (int factor : primeFactors) {
/*35*/             sb.append(factor).append('*');
               }
/*37*/         if (sb.charAt(sb.length() - 1) == '*') {
/*38*/             sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
               }
/*40*/         System.out.println(sb);
           }
       }

Affect(row-cnt:1) cost in 879 ms.
[arthas@430399]$ 

6. watch命令查看返回值

通过watch命令来查看demo.MathGame#primeFactors函数的返回值:

watch demo.MathGame primeFactors returnObj

在这里插入图片描述

7. 退出

如果只是退出当前的连接,可以用quit或者exit命令。Attach 到目标进程上的 arthas 还会继续运行,端口会保持开放,下次连接时可以直接连接上。
如果想完全退出 arthas,可以执行stop命令。


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