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前言

正文

準備

先給出我的測試代碼

下載并運行 Arthas

訪問 WebConsole

問題 1：這個類從哪個 jar 包加載的？為什么會報各種類相關(guān)的 Exception？

問題 2：我改的代碼為什么沒有執(zhí)行到？難道是我沒 commit？分支搞錯了？

問題 3：遇到問題無法在線上 debug，難道只能通過加日志再重新發(fā)布嗎？

問題 4：線上遇到某個用戶的數(shù)據(jù)處理有問題，但線上同樣無法 debug，線下無法重現(xiàn)！

問題 5：是否有一個全局視角來查看系統(tǒng)的運行狀況？

問題 6：有什么辦法可以監(jiān)控到JVM的實時運行狀態(tài)？

問題 7：怎么快速定位應(yīng)用的熱點，生成火焰圖？

問題 8：怎樣直接從JVM內(nèi)查找某個類的實例？

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前言

Arthas?是Alibaba開源的Java診斷工具，深受開發(fā)者喜愛。

當你遇到以下類似問題而束手無策時，Arthas可以幫助你解決：

這個類從哪個 jar 包加載的？為什么會報各種類相關(guān)的 Exception？

我改的代碼為什么沒有執(zhí)行到？難道是我沒 commit？分支搞錯了？

遇到問題無法在線上 debug，難道只能通過加日志再重新發(fā)布嗎？

線上遇到某個用戶的數(shù)據(jù)處理有問題，但線上同樣無法 debug，線下無法重現(xiàn)！

是否有一個全局視角來查看系統(tǒng)的運行狀況？

有什么辦法可以監(jiān)控到JVM的實時運行狀態(tài)？

怎么快速定位應(yīng)用的熱點，生成火焰圖？

怎樣直接從JVM內(nèi)查找某個類的實例？

這 8 個問題，Arthas 官方文檔(https://arthas.aliyun.com/doc)中并沒有給出答案或標準的解決方案。

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正文

「下面是筆者結(jié)合多年使用 Arthas 的經(jīng)驗，針對這 8 個問題給出的詳細解決方案，如果有疑問歡迎評論區(qū)指出。」

準備

先給出我的測試代碼

package?com.shockang.study;import?com.alibaba.fastjson.JSON; import?lombok.AccessLevel; import?lombok.Getter; import?lombok.Setter; import?lombok.ToString; import?lombok.experimental.FieldDefaults;import?java.util.List; import?java.util.concurrent.TimeUnit;public?class?ArthasDemo?{public?static?void?main(String[]?args)?{String?s?=?"[{\"name\":\"zhangsan\",\"age\":\"10\",\"telephone\":\"123456\",\"interests\":[\"sing\",\"dance\",\"rap\"]},\n"?+"{\"name\":\"lisi\",\"age\":\"20\",\"telephone\":\"123457\",\"interests\":[\"sing\",\"swim\"]},\n"?+"{\"name\":\"wangwu\",\"age\":\"30\",\"telephone\":\"123458\",\"interests\":[\"sing\",\"program\"]}]";//模擬一遍遍的調(diào)用方法的過程for?(;?;?)?{System.out.println(new?ArthasDemo().convert(s));try?{TimeUnit.SECONDS.sleep(10);}?catch?(InterruptedException?e)?{e.printStackTrace();}}}private?List<People>?convert(String?s)?{return?JSON.parseArray(s,?People.class);}@Getter@Setter@ToString@FieldDefaults(level?=?AccessLevel.PRIVATE)private?static?class?People?{/***?姓名*/String?name;/***?年齡*/String?age;/***?電話*/String?telephone;/***?興趣列表*/List<String>?interests;} }

以下是控制臺正常打印的結(jié)果

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_192.jdk/Contents/Home/bin/java ... [ArthasDemo.People(name=zhangsan, age=10, telephone=123456, interests=[sing, dance, rap]), ArthasDemo.People(name=lisi, age=20, telephone=123457, interests=[sing, swim]), ArthasDemo.People(name=wangwu, age=30, telephone=123458, interests=[sing, program])] [ArthasDemo.People(name=zhangsan, age=10, telephone=123456, interests=[sing, dance, rap]), ArthasDemo.People(name=lisi, age=20, telephone=123457, interests=[sing, swim]), ArthasDemo.People(name=wangwu, age=30, telephone=123458, interests=[sing, program])]

下載并運行 Arthas

按照下圖中的步驟，選擇一個 Java 進程進行 attach。

下載并運行Arthas

訪問 WebConsole

attach 成功后可以打開谷歌瀏覽器輸入http://127.0.0.1:3658/?打開 WebConsole

（吐槽一句 Mac OS 的 Safari 瀏覽器不支持）

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使用 WebConsole 最方便的是你可以打開多個標簽頁同時操作

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問題 1：這個類從哪個 jar 包加載的？為什么會報各種類相關(guān)的 Exception？

這個問題我經(jīng)常在處理各種「依賴沖突」的時候遇到，有一些類的完全名稱是一模一樣，通過常規(guī)的辦法無法解決類具體從哪個 jar 包加載。

別急，看我下面的解決辦法。

sc

通過?sc?命令 模糊查看當前 JVM 中是否加載了包含關(guān)鍵字的類，以及獲取其完全名稱。

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注意使用?sc -d?命令，獲取 classLoaderHash，這個值在后面需要用到。

? sc?-d?*ArthasDemo*

sc-d命令

classloader

通過?classloader?查看 class 文件來自哪個 jar 包

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使用?cls?命令可以清空命令行，這個簡單的命令官方文檔居然找不到。。。

? ?

注意?classloader -c?后面的值填上面第一步中獲取到的 Hash 值，class 文件路徑使用'/'分割，且必須以.class 結(jié)尾。

? [arthas@3633]$?classloader?-c?18b4aac2?-r?com/shockang/study/ArthasDemo.class file:/Users/shockang/code/concurrentbook/target/classes/com/shockang/study/ArthasDemo.class Affect(row-cnt:1)?cost?in?0?ms.

上面是顯示 class 文件路徑的，如果 class 文件來自 jar 包，可以顯示 jar 包路徑，例如官方文檔給的例子：

$?classloader?-c?1b6d3586?-r?java/lang/String.class jar:file:/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_60.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar!/java/lang/String.class

問題 2：我改的代碼為什么沒有執(zhí)行到？難道是我沒 commit？分支搞錯了？

推薦使用?watch?和?tt?命令，非常好用。

這兩個命令都是用來查看方法調(diào)用過程的，不同的是?watch?命令是調(diào)用一次打印一次方法的調(diào)用情況，而?tt?命令可以先生成一個不斷增加的調(diào)用列表，然后指定其中某一項進行觀測。

使用?watch?命令查看方法調(diào)用情況。我們要查看 ArthasDemo 這個類里面的 convert 方法調(diào)用情況。

watch命令

watch?com.shockang.study.ArthasDemo?convert?"{params,target,returnObj}"?-f?-x?4

watch?后面跟上完全類名和方法名，以及一個 OGNL 的表達式，-f 表示不論正常返回還是異常返回都進行觀察，-x 表示輸出結(jié)果的屬性遍歷深度，默認為 1，

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建議無腦寫 4 就行，這是筆者經(jīng)驗來看最大的遍歷深度，再大就不支持了

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使用?tt?命令來觀測方法調(diào)用情況，tt?命令可以查看「多次調(diào)用」并選擇其中一個進行觀測，但是如果輸出結(jié)果是多層嵌套就沒辦法看了，而?watch?可以查看「多層嵌套」的結(jié)果。

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使用 tt -t 記錄下當前方法的每次調(diào)用環(huán)境現(xiàn)場

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tt -t命令

tt?-t?com.shockang.study.ArthasDemo?convert

TIMESTAMP表示方法調(diào)用發(fā)生的時間，COST 表示調(diào)用耗時（ms），IS-RET表示是否正常返回，IS-EXP 表示是否異常返回，OBJECT 表示對象的 HASH 值

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對于具體一個時間片的信息而言，你可以通過 -i 參數(shù)后邊跟著對應(yīng)的 INDEX 編號查看到他的詳細信息

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tt-i命令

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圖中之所以可以打印興趣列表，是調(diào)用了其 toString 方法，如果沒有重寫 java.lang.Object 類的 toString 方法，只會看到 hash 值。

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如何判斷代碼是否已經(jīng)提交？

通過?jad --source-only?可以查看源代碼。

[arthas@3633]$?jad?--source-only?com.shockang.study.ArthasDemo/**?Decompiled?with?CFR.*/package?com.shockang.study;import?com.alibaba.fastjson.JSON;import?java.util.List;import?java.util.concurrent.TimeUnit;public?class?ArthasDemo?{public?static?void?main(String[]?args)?{ /*15*/?????????String?s?=?"[{\"name\":\"zhangsan\",\"age\":\"10\",\"telephone\":\"123456\",\"interests\":[\"sing\",\"dance\",\"rap\"]},\n{\"name\":\"lisi\",\"age\":\"20 \",\"telephone\":\"123457\",\"interests\":[\"sing\",\"swim\"]},\n{\"name\":\"wangwu\",\"age\":\"30\",\"telephone\":\"123458\",\"interests\":[\"sing\",\"program\"]}]";while?(true)?{ /*20*/?????????????System.out.println(new?ArthasDemo().convert(s));try?{ /*22*/?????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(10L); /*25*/?????????????????continue;}catch?(InterruptedException?e)?{ /*24*/?????????????????e.printStackTrace();continue;}break;}}private?List<People>?convert(String?s)?{ /*30*/?????????return?JSON.parseArray(s,?People.class);}private?static?class?People?{private?String?name;private?String?age;private?String?telephone;private?List<String>?interests;private?People()?{}public?String?toString()?{return?"ArthasDemo.People(name="?+?this.getName()?+?",?age="?+?this.getAge()?+?",?telephone="?+?this.getTelephone()?+?",?interests="?+?this.getIntere sts()?+?")";}public?String?getName()?{return?this.name;}public?void?setName(String?name)?{this.name?=?name;}public?String?getAge()?{return?this.age;}public?String?getTelephone()?{return?this.telephone;}public?List<String>?getInterests()?{return?this.interests;}public?void?setAge(String?age)?{this.age?=?age;}public?void?setTelephone(String?telephone)?{this.telephone?=?telephone;}public?void?setInterests(List<String>?interests)?{this.interests?=?interests;}}}[arthas@3633]$

問題 3：遇到問題無法在線上 debug，難道只能通過加日志再重新發(fā)布嗎？

通過上面問題 2 的?watch?和?tt?命令可以查看方法調(diào)用情況。

此外，可以通過?redefine?命令「熱替換」線上的代碼，注意應(yīng)用重啟之后會失效，這在某些緊急情況下會有奇效。

比如說我們修改一下方法體里面的代碼，加了一行日志打印：

????private?List<People>?convert(String?s)?{System.out.println(s);return?JSON.parseArray(s,?People.class);}

這時我們就可以將新代碼編譯后的 class 文件熱替換正在運行的 ArthasDemo 的代碼。

redefine命令

熱替換 JVM 內(nèi)存中（方法區(qū)）加載的類

從這張圖可以明顯的看出，明明源碼中沒有打印字符串 s 的邏輯，但是控制臺還是打印了字符串，因為我們已經(jīng)熱替換了 JVM 內(nèi)存中（方法區(qū)）加載的類。

問題 4：線上遇到某個用戶的數(shù)據(jù)處理有問題，但線上同樣無法 debug，線下無法重現(xiàn)！

這個問題沒有完美的解決辦法

參考一下問題 2 和問題 3的解決方案

推薦使用?tt?命令并將命令行返回結(jié)果輸出到一個文件中，后續(xù)可以選擇異常的一行記錄使用?tt -i?命令進行深入的分析。

tee指令會從標準輸入設(shè)備讀取數(shù)據(jù)，將其內(nèi)容輸出到標準輸出設(shè)備，同時保存成文件。

tee命令

tt?-t?com.shockang.study.ArthasDemo?convert?|?tee?/Users/shockang/Downloads/log

此外還可以使用?monitor?命令統(tǒng)計方法調(diào)用成功失敗情況。

monitor命令

monitor?-c?30?com.shockang.study.ArthasDemo?convert?|?tee?/Users/shockang/Downloads/log1 ?

-c 后面接統(tǒng)計周期，默認值為120秒

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問題 5：是否有一個全局視角來查看系統(tǒng)的運行狀況？

使用?dashboard?命令可以查看當前系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)面板， 當運行在Ali-tomcat時，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。

dashboard實時數(shù)據(jù)面板

從圖中可以看到線程情況，內(nèi)存使用情況，系統(tǒng)參數(shù)等。

問題 6：有什么辦法可以監(jiān)控到JVM的實時運行狀態(tài)？

使用?jvm?命令可以查看 JVM 的實時運行狀態(tài)。

JVM 的實時運行狀態(tài)

問題 7：怎么快速定位應(yīng)用的熱點，生成火焰圖？

profiler?命令支持生成應(yīng)用熱點的火焰圖。本質(zhì)上是通過不斷的采樣，然后把收集到的采樣結(jié)果生成火焰圖。

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默認情況下，生成的是 cpu 的火焰圖，即 event 是 cpu，可以用--event 參數(shù)來指定。注意不同系統(tǒng)支持的 event 不同

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?默認情況下，arthas使用3658端口，則可以打開：http://localhost:3658/arthas-output/?查看到arthas-output目錄下面的profiler結(jié)果：

profiler目錄

選擇一項點擊

profiler結(jié)果圖

問題 8：怎樣直接從JVM內(nèi)查找某個類的實例？

使用?vmtool?可以達成目的

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這個功能是 Arthas 3.5.1 新增的。可以參考官方文檔 https://arthas.aliyun.com/doc/vmtool.html#id1

? $?vmtool?--action?getInstances?--className?java.lang.String?--limit?10 @String[][@String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session],@String[com.taobao.arthas.core.shell.session.Session],@String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session],@String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session],@String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session.class],@String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session.class],@String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session.class],@String[com/],@String[java/util/concurrent/ConcurrentHashMap$ValueIterator],@String[java/util/concurrent/locks/LockSupport], ]

通過?--limit參數(shù)，可以限制返回值數(shù)量，避免獲取超大數(shù)據(jù)時對JVM造成壓力。默認值是10。

如果想精確的定位到具體的類實例，可以通過指定 classloader name 或者 classloader hash，如下所示：

vmtool?--action?getInstances?--classLoaderClass?org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader?--className?org.springframework.context.ApplicationContext vmtool?--action?getInstances?-c?19469ea2?--className?org.springframework.context.ApplicationContext ?

獲取 classloader hash 的方法請參考上面的問題 1

?

vmtool 還有個不錯的功能，可以「強制進行GC」，這在某些生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)存緊張的情況下有奇效。

vmtool?--action?forceGc

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Arthas : 具体问题分析小册子的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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