今天要给大家分享的是一款Alibaba开源的Java诊断工具Arthas。
Arthas 是 Alibaba 在 2018 年 9 月开源的 Java 诊断工具。支持 JDK6+， 采用命令行交互模式，提供 Tab 自动补全，可以方便定位和诊断线上程序运行问题。得益于 Arthas 强大且丰富的功能，让 Arthas 能做很多的事情，比如以下场景：
- 是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？
- 为什么 CPU 又升高了，到底是哪里占用了 CPU ？
- 运行的多线程有死锁吗？有阻塞吗？
- 程序运行耗时很长，是哪里耗时比较长呢？如何监测呢？
- 这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？
- 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？
简介
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。
快速入门
1、启动 math-game
curl -O https://arthas.aliyun.com/math-game.jar
java -jar math-game.jarmath-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：
public class MathGame {
private static Random random = new Random();
private int illegalArgumentCount = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MathGame game = new MathGame();
while (true) {
game.run();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
}
public void run() throws InterruptedException {
try {
int number = random.nextInt()/10000;
List<Integer> primeFactors = primeFactors(number);
print(number, primeFactors);
} catch (Exception e) {
System.out.println(String.format("illegalArgumentCount:%3d, ", illegalArgumentCount) + e.getMessage());
}
}
public static void print(int number, List<Integer> primeFactors) {
StringBuffer sb = new StringBuffer(number + "=");
for (int factor : primeFactors) {
sb.append(factor).append('*');
}
if (sb.charAt(sb.length() - 1) == '*') {
sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
}
System.out.println(sb);
}
public List<Integer> primeFactors(int number) {
if (number < 2) {
illegalArgumentCount++;
throw new IllegalArgumentException("number is: " + number + ", need >= 2");
}
List<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
int i = 2;
while (i <= number) {
if (number % i == 0) {
result.add(i);
number = number / i;
i = 2;
} else {
i++;
}
}
return result;
}
}2、启动arthas
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.jarmath-game进程是第 2 个，则输入 2，再输入回车/enter。Arthas 会 attach 到目标进程上，并输出日志：
[INFO] Try to attach process 71560
[INFO] Attach process 71560 success.
[INFO] arthas-client connect 127.0.0.1 3658
,---. ,------. ,--------.,--. ,--. ,---. ,---.
/ O \ | .--. ''--. .--'| '--' | / O \ ' .-'
| .-. || '--'.' | | | .--. || .-. |`. `-.
| | | || |\ \ | | | | | || | | |.-' |
`--' `--'`--' '--' `--' `--' `--'`--' `--'`-----'
wiki: https://arthas.aliyun.com/doc
version: 3.0.5.20181127201536
pid: 71560
time: 2018-11-28 19:16:24
$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。
$ dashboard
ID NAME GROUP PRIORI STATE %CPU TIME INTERRU DAEMON
17 pool-2-thread-1 system 5 WAITIN 67 0:0 false false
27 Timer-for-arthas-dashb system 10 RUNNAB 32 0:0 false true
11 AsyncAppender-Worker-a system 9 WAITIN 0 0:0 false true
9 Attach Listener system 9 RUNNAB 0 0:0 false true
3 Finalizer system 8 WAITIN 0 0:0 false true
2 Reference Handler system 10 WAITIN 0 0:0 false true
4 Signal Dispatcher system 9 RUNNAB 0 0:0 false true
26 as-command-execute-dae system 10 TIMED_ 0 0:0 false true
13 job-timeout system 9 TIMED_ 0 0:0 false true
1 main main 5 TIMED_ 0 0:0 false false
14 nioEventLoopGroup-2-1 system 10 RUNNAB 0 0:0 false false
18 nioEventLoopGroup-2-2 system 10 RUNNAB 0 0:0 false false
23 nioEventLoopGroup-2-3 system 10 RUNNAB 0 0:0 false false
15 nioEventLoopGroup-3-1 system 10 RUNNAB 0 0:0 false false
Memory used total max usage GC
heap 32M 155M 1820M 1.77% gc.ps_scavenge.count 4
ps_eden_space 14M 65M 672M 2.21% gc.ps_scavenge.time(m 166
ps_survivor_space 4M 5M 5M s)
ps_old_gen 12M 85M 1365M 0.91% gc.ps_marksweep.count 0
nonheap 20M 23M -1 gc.ps_marksweep.time( 0
code_cache 3M 5M 240M 1.32% ms)
Runtime
os.name Mac OS X
os.version 10.13.4
java.version 1.8.0_162
java.home /Library/Java/JavaVir
tualMachines/jdk1.8.0
_162.jdk/Contents/Hom
e/jre4、通过thread命令获取到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('
at demo.MathGame.main(MathGame.java:17)5、通过jad来反编译Main Class
$ jad demo.MathGame
ClassLoader:
+-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@3d4eac69
+-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@66350f69
Location:
/tmp/math-game.jar
/*
* Decompiled with CFR 0_132.
*/
package demo;
import java.io.PrintStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
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 static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MathGame game = new MathGame();
do {
game.run();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1L);
} while (true);
}
public void run() throws InterruptedException {
try {
int number = random.nextInt();
List<Integer> primeFactors = this.primeFactors(number);
MathGame.print(number, primeFactors);
}
catch (Exception e) {
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 + "=");
Iterator<Integer> iterator = primeFactors.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
int factor = iterator.next();
sb.append(factor).append('*');
}
if (sb.charAt(sb.length() - 1) == '*') {
sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
}
System.out.println(sb);
}
public List<Integer> primeFactors(int number) {
if (number < 2) {
++this.illegalArgumentCount;
throw new IllegalArgumentException("number is: " + number + ", need >= 2");
}
ArrayList<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
int i = 2;
while (i <= number) {
if (number % i == 0) {
result.add(i);
number /= i;
i = 2;
continue;
}
++i;
}
return result;
}
}
Affect(row-cnt:1) cost in 970 ms.6、watch
通过watch命令来查看demo.MathGame#primeFactors函数的返回值：
$ watch demo.MathGame primeFactors returnObj
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 107 ms.
ts=2018-11-28 19:22:30; [cost=1.715367ms] result=null
ts=2018-11-28 19:22:31; [cost=0.185203ms] result=null
ts=2018-11-28 19:22:32; [cost=19.012416ms] result=@ArrayList[
@Integer[5],
@Integer[47],
@Integer[2675531],
]
ts=2018-11-28 19:22:33; [cost=0.311395ms] result=@ArrayList[
@Integer[2],
@Integer[5],
@Integer[317],
@Integer[503],
@Integer[887],
]
ts=2018-11-28 19:22:34; [cost=10.136007ms] result=@ArrayList[
@Integer[2],
@Integer[2],
@Integer[3],
@Integer[3],
@Integer[31],
@Integer[717593],
]
ts=2018-11-28 19:22:35; [cost=29.969732ms] result=@ArrayList[
@Integer[5],
@Integer[29],
@Integer[7651739],
]7、退出arthas
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。
进阶使用
1、Web Console
Arthas 目前支持 Web Console，用户在 attach 成功之后，可以直接访问：http://127.0.0.1:8563/在新窗口打开。
可以填入 IP，远程连接其它机器上的 arthas。
2、Arthas Properties
arthas.properties文件在 arthas 的目录下。
- 如果是自动下载的 arthas，则目录在
~/.arthas/lib/3.x.x/arthas/下面 - 如果是下载的完整包，在 arthas 解压目录下
支持的配置项
注意配置必须是驼峰的，和 spring boot 的-风格不一样。spring boot 应用才同时支持驼峰 和 -风格的配置。
#arthas.config.overrideAll=true
arthas.telnetPort=3658
arthas.httpPort=8563
arthas.ip=127.0.0.1
# seconds
arthas.sessionTimeout=1800
#arthas.appName=demoapp
#arthas.tunnelServer=ws://127.0.0.1:7777/ws
#arthas.agentId=mmmmmmyiddddd- 如果配置
arthas.telnetPort为 -1 ，则不 listen telnet 端口。arthas.httpPort类似。 - 如果配置
arthas.telnetPort为 0 ，则随机 telnet 端口，在~/logs/arthas/arthas.log里可以找到具体端口日志。arthas.httpPort类似。
3、Java Agent
通常 Arthas 是以动态 attach 的方式来诊断应用，但从3.2.0版本起，Arthas 支持直接以 java agent 的方式启动。
比如下载全量的 arthas zip 包，解压之后以 -javaagent 的参数指定arthas-agent.jar来启动：
通常 Arthas 是以动态 attach 的方式来诊断应用，但从3.2.0版本起，Arthas 支持直接以 java agent 的方式启动。
比如下载全量的 arthas zip 包，解压之后以 -javaagent 的参数指定arthas-agent.jar来启动：默认的配置项在解压目录里的arthas.properties文件里。参考：Arthas Properties
Java Agent 机制参考：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/instrument/package-summary.html
结论
虽然有了Arthas，但也不要忘记JDK自带的性能调优工具，在某些场景下，它还是有很大作用的。而且Arthas里面很多功能其根本就是封装了JDK自带的这些调优命令。
以上就是有关Arthas的使用了，如果觉得本文对你有帮助
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