Java程序排查问题利器之Btrace

原创

humorchen 2024-06-13 13:46:51 博主文章分类：Java ©著作权

文章标签 java 开发语言 Btrace ASM 模拟程序 文章分类 JavaScript 前端开发

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文章目录

Java程序排查问题利器之Btrace

背景
Btrace的介绍
Btrace的一些限制
Btrace能干什么
Btrace的安装
Btrace使用示范
模拟测试

Java程序排查问题利器之Btrace

Btrace Github地址：Btrace 5.7K star Btrace wiki Github 地址：Btrace Wiki 提供了文档、案例
原作者博客主页：我是攻城师

Java程序排查问题利器之Btrace_开发语言

背景

平时我们调试运行中 java程序的时候使用阿里的arthas工具比较多，今天同事在本地debug的时候发现一个问题，如果接口代码断点进去之后，后续进了一个异步线程，去异步线程里弄一个断点，下一步会在异步线程里断点上停住，而接口凭直觉应该接口请求用的线程会继续执行，返回请求的响应，但是没有，一直等到异步断点执行完才返回请求结果，于是好奇想看看debug的实现原理，看到了几篇博客，顺便记录一下，下次方便直接看自己收录的。结论是当debug断点住的时候直接把其他线程全部挂起了，都停住了没有继续执行。
JVM 断点原理（）
JVM TI(tool interface工具接口) https://docs.oracle.com/javase/8/docs/platform/jvmti/jvmti.html JVM Bytecode Instrumentation https://docs.oracle.com/javase/8/docs/platform/jvmti/jvmti.html#bci

Btrace的介绍

BTrace是Java的安全可靠的动态跟踪工具。他的工作原理是通过 instrument + asm 来对正在运行的java程序中的class类进行动态增强，可以在不用重启的情况下监控系统运行情况，方便的获取程序运行时的数据信息，如方法参数、返回值、全局变量和堆栈信息等，并且做到最少的侵入，占用最少的系统资源。
正如上面描述的一些特性，所以btrace一般是用来排查生产环境jvm问题的一款利器，使用它不用再担心应用程序的日志打的不够全，不够细，也不用为了排查问题一遍遍的重启程序。

Java程序排查问题利器之Btrace_模拟程序_02

Btrace的一些限制

由于Btrace会把脚本逻辑直接侵入到运行的代码中，所以在使用上做很多限制：
1、不能创建对象
2、不能使用数组
3、不能抛出或捕获异常
4、不能使用循环
5、不能使用synchronized关键字
6、属性和方法必须使用static修饰

此外不恰当的使用BTrace可能导致生产程序直接挂掉，所以在上生产环境之前，务必在开发环境充分验证脚本的正确性。

可用的注解
https://github.com/btraceio/btrace/wiki/BTrace-Annotations @OnMethod
@OnTimer
@OnError
@OnExit
@OnEvent
@OnLowMemory
@OnProbe
@Sampled
Argument Annotations
@ProbeClassName
@ProbeMethodName
@Selfs
@Return
@Duration
@TargetInstance
@TargetMethodOrField

Btrace能干什么

（1）分析任意接口或者方法的耗时情况
（2）分析不断的添加数据时，Map的扩容情况
（3）分析那个方法里面调用了System.gc()方法，并打印出其调用栈
（4）某些方法抛出异常时，分析其运行参数
（5）统计一些接口的调用次数
（6）分析一些方法的代码是否执行到了某一行
（7）…
比如哪些方法执行太慢，例如监控执行时间超过1s的方法
查看哪些方法调用了 System.gc() ，调用栈是怎样的
查看方法参数或对象属性
哪些方法发生了异常
多说一点，为了更好解决问题，最好还要配合事前准备和进行中监控，事前准备就是埋点嘛，在一些可能出现问题的方法中进行日志输出，进行中监控就是利用一些实时监控工具，例如 VisualVM 、jmc 这些带界面的工具或者 jdk 提供的命令行工具等，再高级一点的就是利用 Graphite 这样的Metrics 工具配合 web 界面展示出来。

注意上面的所有操作，都是监控正在运行中的程序，基本不会产生任何影响。