简介

Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具，动态跟踪Java代码；实时监控JVM状态，可以在不中断程序执行的情况下轻松完成JVM相关问题排查工作 。支持JDK 6+，支持Linux/Mac/Windows。这个工具真的很好用，而且入门超简单，十分推荐

使用场景

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？接下来，围绕这6个问题，学习下Arthas的基本用法。

安装

执行下面命令下载

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

然后等待下载，当进入下面的页面说明下载成功了：

监测排查命令

监测排查命令是 Arthas 中最常用的命令。

请注意，这些命令，都通过字节码增强技术来实现的，会在指定类的方法中插入一些切面来实现数据统计和观测，因此在线上、预发使用时，请尽量明确需要观测的类、方法以及条件，诊断结束要执行 stop 或将增强过的类执行 reset 命令。

monitor

方法执行监控。可对方法的调用次数，成功次数，失败次数等维度进行统计。

# -b：计算条件表达式过滤统计结果(方法执行完毕之前)，默认是方法执行之后过滤
# -c：统计周期，默认值为 120 秒
# params[0] <= 2：过滤条件，方法第一个参数小于等于2
monitor -b -c 5 com.test.testes.MathGame primeFactors "params[0] <= 2"

stack

输出当前方法被调用的调用路径。

很多时候我们都知道一个方法被执行，但这个方法被执行的路径非常多，或者你根本就不知道这个方法是从那里被执行了，此时你需要的是 stack 命令。

# -n：执行次数
stack demo.MathGame primeFactors  -n  2

thread

查看当前线程信息，查看线程的堆栈。

# 没有参数时，默认按照 CPU 增量时间降序排列，只显示第一页数据
# -i 1000： 统计最近 1000ms 内的线程 CPU 时间
# -n 3： 展示当前最忙的前 N 个线程并打印堆栈
# --state WAITING：查看指定状态的线程
thread

# 显示指定线程的运行堆栈
thread id

# 找出当前阻塞其他线程的线程，注意，目前只支持找出 synchronized 关键字阻塞住的线程， 如果是 java.util.concurrent.Lock 目前还不支持。
thread -b

输出：

• Internal 表示为 JVM 内部线程，参考 dashboard 命令的介绍。
• cpuUsage 为采样间隔时间内线程的 CPU 使用率，与 dashboard 命令的数据一致。
• deltaTime 为采样间隔时间内线程的增量 CPU 时间，小于 1ms 时被取整显示为 0ms。
• time 为线程运行总 CPU 时间。

trace

方法内部调用路径，并输出方法路径上的每个节点上耗时。

trace 命令在定位性能问题的时候特别有用。

# -n 1：限制匹配次数
# --skipJDKMethod false：默认情况下，trace 不会包含 jdk 里的函数调用，如果希望 trace jdk 里的函数，需要显式设置
# --exclude-class-pattern ：排除掉指定的类
trace javax.servlet.Filter * -n 1 --skipJDKMethod false --exclude-class-pattern com.demo.TestFilter
# 正则表达式匹配路径上的多个类和函数，达到多层 trace 的效果
trace -E com.test.ClassA|org.test.ClassB method1|method2|method3

动态 tradce参考：https://arthas.aliyun.com/doc/trace.html#动态-trace

tt

方法执行数据的时空隧道，记录下指定方法每次调用的入参和返回信息，并能对这些不同的时间下调用进行观测。

说明：

• tt 命令的实现是：把函数的入参/返回值等，保存到一个Map<Integer, TimeFragment>里，默认的大小是 100。
• tt 相关功能在使用完之后，需要手动释放内存，否则长时间可能导致 OOM。退出 arthas 不会自动清除 tt 的缓存 map。
• 需要强调的是，tt 命令是将当前环境的对象引用保存起来，但仅仅也只能保存一个引用而已。如果方法内部对入参进行了变更，或者返回的对象经过了后续的处理，那么在 tt 查看的时候将无法看到当时最准确的值。这也是为什么 watch 命令存在的意义。

# -l：显示tt记录
tt -l

# -s：检索tt记录，比如：-s 'method.name=="primeFactors"'
tt -s 'method.name=="primeFactors"'

# -t：这个参数的表明希望记录下类 *Test 的 print 方法的每次执行情况。
tt -t

# 查看具体调用信息
tt -i 1003

# -w：--watch-express 观察时空隧道使用 ognl 表达式
tt -w '@demo.MathGame@random.nextInt(100)'

# 重做一次调用，当我们对程序做出了修改之后，希望再次调用观测结果，此时你需要 -p 参数
# --replay-times：指定调用次数
# --replay-interval：指定多次调用间隔(单位 ms, 默认 1000ms)
tt -i 1004 -p

# 通过索引删除指定的 tt 记录
tt -d 1001

# 清除所有的 tt 记录
tt --delete-all

Spring MVC里获取对于的 bean：

# 获取Spring Context里的bean
tt -n 1 -t org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter invokeHandlerMethod
tt -i 1000 -w 'target.getApplicationContext().getBean("helloWorldService").getHelloMessage()'

watch

函数执行数据观测，通过编写 OGNL 表达式进行对应变量的查看。

• watch 命令定义了 4 个观察事件点，即 -b 函数调用前，-e 函数异常后，-s 函数返回后，-f 函数结束后。
• 4 个观察事件点 -b、-e、-s 默认关闭，-f 默认打开，当指定观察点被打开后，在相应事件点会对观察表达式进行求值并输出。
• 这里要注意函数入参和函数出参的区别，有可能在中间被修改导致前后不一致，除了 -b 事件点 params 代表函数入参外，其余事件都代表函数出参。
• 当使用 -b 时，由于观察事件点是在函数调用前，此时返回值或异常均不存在。
• 在 watch 命令的结果里，会打印出location信息。location有三种可能值：AtEnter，AtExit，AtExceptionExit。对应函数入口，函数正常 return，函数抛出异常。

# -x表示遍历深度，可以调整来打印具体的参数和结果内容，默认值是 1。
 # -x最大值是 4，防止展开结果占用太多内存。用户可以在ognl表达式里指定更具体的 field。
 watch demo.MathGame primeFactors -x 3
 
 # 可以使用ognl表达式进行条件过滤
 watch demo.MathGame primeFactors "{params[0],target}" "params[0]<0" "#cost>200"
 
 # 可以使用 target.field_name 访问当前对象的某个属性
 watch demo.MathGame primeFactors 'target.illegalArgumentCount'
 
 #  watch 构造函数
 watch demo.MathGame <init> '{params,returnObj,throwExp}' -v
 
 # watch内部类
 watch OuterClass$InnerClass

总结

arthas确实降低我们排查java问题的难度，但arthas的命令那么多，很多时候我们都记不住，就算能记，我也不会去记，我正常使用的套路是先help 命令，然后找到相应的示例，最后照猫画虎。