1、是什么
你是否曾遇到过生产环境出问题,但无法进行问题线上定位,只能想办法在开发环境重现问题???
Arthas是Alibaba开源的java诊断工具。
2、可以解决什么?
(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)更改的代码为什么没执行?
(3)无法线上debug的问题
(4)线上某个数据有问题,但无法线上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?
3、基本使用
(1)启动arthas-boot
下载arthas-boot.jar,再用java -jar启动
wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar
-h:表示输出帮助信息
arthas-boot.jar是Arthas的启动程序,启动后,会列出所有的java进程。
如果想跟进某个java进程,只需要输入对应的序号即可,Arthas会attach到目标进程上,并输出日志。
(2)查看dashboard
输入dashboard,会展示当前进程的信息
(3)通过sysenv命令获取进程的Main class
nbsp;sysenv | grep MAIN
JAVA_MAIN_CLASS_71560 demo.MathGame
(4)通过jad来反编译某个类
jad 类的全限定名
(5)watch
通过watch命令来查看某个类的某个方法的返回值
watch 类的全限定名 方法名 returnObj
例如:
watch demo.MathGame primeFactors returnObj
4、进阶使用
基础命令
- help——查看命令帮助信息
- cls——清空当前屏幕区域
- session——查看当前会话的信息
- reset——重置增强类,将被 Arthas 增强过的类全部还原,Arthas 服务端关闭时会重置所有增强过的类
- version——输出当前目标 Java 进程所加载的 Arthas 版本号
- history——打印命令历史
- quit——退出当前 Arthas 客户端,其他 Arthas 客户端不受影响
- shutdown——关闭 Arthas 服务端,所有 Arthas 客户端全部退出
- keymap——Arthas快捷键列表及自定义快捷键
jvm相关
- dashboard——当前系统的实时数据面板
- thread——查看当前 JVM 的线程堆栈信息
- jvm——查看当前 JVM 的信息
- sysprop——查看和修改JVM的系统属性
- sysenv——查看JVM的环境变量
- New!getstatic——查看类的静态属性
class/classloader相关
- sc——查看JVM已加载的类信息
- sm——查看已加载类的方法信息
- dump——dump 已加载类的 byte code 到特定目录
- redefine——加载外部的.class文件,redefine到JVM里
- jad——反编译指定已加载类的源码
- classloader——查看classloader的继承树,urls,类加载信息,使用classloader去getResource
monitor/watch/trace相关
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 shutdown 或将增强过的类执行 reset 命令。
- monitor——方法执行监控
- watch——方法执行数据观测
- 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
- stack——输出当前方法被调用的调用路径
- 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
options
options——查看或设置Arthas全局开关
管道
Arthas支持使用管道对上述命令的结果进行进一步的处理,如sm org.apache.log4j.Logger | grep
- grep——搜索满足条件的结果
- plaintext——将命令的结果去除颜色
- wc——按行统计输出结果
后台异步任务
当线上出现偶发的问题,比如需要watch某个条件,而这个条件一天可能才会出现一次时,异步后台任务就派上用场了,详情请参考这里
使用 > 将结果重写向到日志文件,使用 & 指定命令是后台运行,session断开不影响任务执行(生命周期默认为1天) jobs——列出所有job kill——强制终止任务 fg——将暂停的任务拉到前台执行 bg——将暂停的任务放到后台执行
Web Console
通过websocket连接Arthas。
Web Console
其他特性
- 异步命令支持
- 执行结果存日志
- 批处理的支持
- ognl表达式的用法说明
5、命令详细
(1)jad
反编译已加载类的源码
jad 命令将 JVM 中实际运行的 class 的 byte code 反编译成 java 代码,便于你理解业务逻辑;
- 在 Arthas Console 上,反编译出来的源码是带语法高亮的,阅读更方便
- 当然,反编译出来的 java 代码可能会存在语法错误,但不影响你进行阅读理解
class-pattern 类名表达式匹配
[c:] 类所属 ClassLoader 的 hashcode
[E] 开启正则表达式匹配,默认为通配符匹配
1、反编译指定方法
jad 类的全限定名 方法
例如:
- 反编译某个类
- 反编译某个类的某个方法
(2)watch
方法执行数据监测
让你能方便的观察到指定方法的调用情况。能观察到的范围为:返回值、抛出异常、入参,通过编写 OGNL 表达式进行对应变量的查看。
参数:
class-pattern 类名表达式匹配
method-pattern 方法名表达式匹配
express 观察表达式
condition-express 条件表达式
[b] 在方法调用之前观察
[e] 在方法异常之后观察
[s] 在方法返回之后观察
[f] 在方法结束之后(正常返回和异常返回)观察
[E] 开启正则表达式匹配,默认为通配符匹配
[x:] 指定输出结果的属性遍历深度,默认为 1
这里重点要说明的是观察表达式,观察表达式的构成主要由 ognl 表达式组成,所以你可以这样写”{params,returnObj}”,只要是一个合法的 ognl 表达式,都能被正常支持。
「1、观察方法出参和返回值」
nbsp;watch com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test "{params,returnObj}" -x 2
「2、观察方法入参」
nbsp;watch com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test "{params,returnObj}" -x 2 -b
「3、同时观察方法调用前和方法返回后」
nbsp;watch com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test "{params,returnObj}" -x 2 -b -s
「4、调整-x的值,观察具体的方法参数值」x表示层级数
nbsp;watch com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test "{params,returnObj}" -x 3
「5、条件表达式的例子」
nbsp; watch com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test "{params, returnObj}" "params[0].id == 1" -x 2
只有满足条件的调用,才会有响应
「6、观察异常信息」
nbsp;watch com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test "{params, throwExp}" -e -x 2
「7、按照耗时进行过滤」
nbsp;watch com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test "{params,returnObj}" #cost>200 -x 3
❝
#cost>200(单位是ms)表示只有当耗时大于200ms时才会输出,过滤掉执行时间小于200ms的调用
❞
「8、观察当前对象中的全局属性」
nbsp;watch com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test 'target'
如果想查看方法运行前后,当前对象中的全局属性,可以使用target关键字,代表当前对象
然后使用target.field_name访问当前对象的某个全局属性
nbsp;watch com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test 'target.service'
(3)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 命令能主动搜索 class-pattern/method-pattern 对应的方法调用路径,渲染和统计整个调用链路上的所有性能开销和追踪调用链路。
class-pattern 类名表达式匹配
method-pattern 方法名表达式匹配
condition-express 条件表达式
[E] 开启正则表达式匹配,默认为通配符匹配
[n:] 命令执行次数
#cost 方法执行耗时
例如:
trace com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test
按照耗时过滤:
trace com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test #cost>1
(4)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。
class-pattern 类名表达式匹配
method-pattern 方法名表达式匹配
condition-express 条件表达式
[E] 开启正则表达式匹配,默认为通配符匹配
[n:] 执行次数限制
例如:
按照耗时查询,只会打印出耗时小于30ms的堆栈情况
stack com.liusy.arthas_demo.controller.ArthasController test #cost<30
(5)sc
查看jvm已加载的类信息
Search-Class” 的简写,这个命令能搜索出所有已经加载到 JVM 中的 Class 信息,这个命令支持的参数有 [d]、[E]、[f] 和 [x:]。
参数说明:
class-pattern 类名表达式匹配
method-pattern 方法名表达式匹配
[d] 输出当前类的详细信息,包括这个类所加载的原始文件来源、类的声明、加载的ClassLoader等详细信息。如果一个类被多个ClassLoader所加载,则会出现多次
[E] 开启正则表达式匹配,默认为通配符匹配
[f] 输出当前类的成员变量信息(需要配合参数-d一起使用)
[x:] 指定输出静态变量时属性的遍历深度,默认为 0,即直接使用 toString 输出
❝
class-pattern支持全限定名,如com.liusy.demo,也支持com/liusy/demo这样的格式.
❞
❝
sc 默认开启了子类匹配功能,也就是说所有当前类的子类也会被搜索出来,想要精确的匹配,请打开options disable-sub-class true开关
❞
1、查看类的静态变量信息
sc -df 类的全限定名
(6)sm
查看已加载类的方法信息
“Search-Method” 的简写,这个命令能搜索出所有已经加载了 Class 信息的方法信息。
sm 命令只能看到由当前类所声明 (declaring) 的方法,父类则无法看到。
class-pattern 类名表达式匹配
method-pattern 方法名表达式匹配
[d] 展示每个方法的详细信息
[E] 开启正则表达式匹配,默认为通配符匹配
(7)dashboard
当前进程的实时数据面板(包括内存,线程等信息),按ctrl+c退出。
数据说明:
ID: Java级别的线程ID,注意这个ID不能跟jstack中的nativeID一一对应
NAME: 线程名
GROUP: 线程组名
PRIORITY: 线程优先级, 1~10之间的数字,越大表示优先级越高
STATE: 线程的状态
CPU%: 线程消耗的cpu占比,采样100ms,将所有线程在这100ms内的cpu使用量求和,再算出每个线程的cpu使用占比。
TIME: 线程运行总时间,数据格式为分:秒
INTERRUPTED: 线程当前的中断位状态
DAEMON: 是否是daemon线程
(8)Thread
查看当前线程信息,查看线程的堆栈。
参数说明:
id 线程id
[n:] 指定最忙的前N个线程并打印堆栈
[b] 找出当前阻塞其他线程的线程
[i <value>] 指定cpu占比统计的采样间隔,单位为毫秒
1、一键展示当前最忙的前n个线程并打印堆栈。
thread -n 3
2、不带参数时,显示所有线程的信息
3、显示指定线程的运行堆栈
therad id
4、找出当前阻塞其他线程的线程
thread -b
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
5、指定采样时间间隔
thread -i 时间
例如:thread -n 3 -i 1000
(9)jvm
查看当前JVM信息
信息说明:
THREAD相关
COUNT: JVM当前活跃的线程数
DAEMON-COUNT: JVM当前活跃的守护线程数
PEAK-COUNT: 从JVM启动开始曾经活着的最大线程数
STARTED-COUNT: 从JVM启动开始总共启动过的线程次数
DEADLOCK-COUNT: JVM当前死锁的线程数
文件描述符相关
MAX-FILE-DESCRIPTOR-COUNT:JVM进程最大可以打开的文件描述符数
OPEN-FILE-DESCRIPTOR-COUNT:JVM当前打开的文件描述符数
(10)sysprop
查看当前jvm的系统属性(system property)
1、查看所有属性
sysprop
2、查看某个属性
sysprop java.version
3、修改某个属性值
sysprop key value
(11)sysenv
查看当前jvm的环境属性(system environment variables)
1、查看所有环境变量
sysenv
2、查看单个环境变量
sysenv USER
(12)getstatic
可以查看类的静态属性
getstatic class_name field_name
如果该静态属性是一个复杂对象,还可以支持在该属性上通过ognl表示进行遍历,过滤,访问对象的内部属性等操作。
例如,假设n是一个Map,Map的Key是一个Enum,我们想过滤出Map中Key为某个Enum的值,可以写如下命令
nbsp;getstatic com.alibaba.arthas.Test n 'entrySet().iterator.{? #this.key.name()=="STOP"}'
field: n
@ArrayList[
@Node[STOP=bbb],
]
(13)ognl
执行ognl表达式
参数说明:
express 执行的表达式
[c:] 执行表达式的 ClassLoader 的 hashcode,默认值是SystemClassLoader
[x] 结果对象的展开层次,默认值1
1、调用静态函数
ognl '@java.lang.System@out.println("hello")'
2、获取静态类的静态字段
ognl '@demo.MathGame@random'
3、执行多行表达式,赋值给临时变量,返回一个list
nbsp;ognl '#value1=@System@getProperty("java.home"), #value2=@System@getProperty("java.runtime.name"), {#value1, #value2}'
@ArrayList[
@String[/opt/java/8.0.181-zulu/jre],
@String[OpenJDK Runtime Environment],
]
(14)dump
dump已加载类的bytecode到特定目录
参数说明:
class-pattern 类名表达式匹配
[c:] 类所属 ClassLoader 的 hashcode
[E] 开启正则表达式匹配,默认为通配符匹配
(15)classloader
查看classloader的继承树,urls,类加载信息
classloader 命令将 JVM 中所有的classloader的信息统计出来,并可以展示继承树,urls等。
可以让指定的classloader去getResources,打印出所有查找到的resources的url。对于ResourceNotFoundException比较有用。
参数说明:
参数名称 参数说明
[l] 按类加载实例进行统计
[t] 打印所有ClassLoader的继承树
[a] 列出所有ClassLoader加载的类,请谨慎使用
[c:] ClassLoader的hashcode
[c: r:] 用ClassLoader去查找resource
1、按类加载类型查看统计信息
classloader
2、按类加载实例查看统计信息
classloader -l
3、查看ClassLoader的继承树
classloader -t
4、查看URLClassLoader实际的urls
classloader -c 5ffe9775
5、使用ClassLoader去查找resource
nbsp;classloader -c 226b143b -r META-INF/MANIFEST.MF
6、 查找类的class文件:
nbsp;classloader -c 1b6d3586 -r java/lang/String.class
(16)redefine
加载外部的.class文件,redefine jvm已加载的类。
[c:] ClassLoader的hashcode
[p:] 外部的.class文件的完整路径,支持多个
例如:redefine -p /tmp/Test.class
(17)monitor
方法执行监控
对匹配 class-pattern/method-pattern的类、方法的调用进行监控。
monitor 命令是一个非实时返回命令.
实时返回命令是输入之后立即返回,而非实时返回的命令,则是不断的等待目标 Java 进程返回信息,直到用户输入 Ctrl+C 为止。
服务端是以任务的形式在后台跑任务,植入的代码随着任务的中止而不会被执行,所以任务关闭后,不会对原有性能产生太大影响,而且原则上,任何Arthas命令不会引起原有业务逻辑的改变。
监控维度:
timestamp 时间戳
class Java类
method 方法(构造方法、普通方法)
total 调用次数
success 成功次数
fail 失败次数
rt 平均RT
fail-rate 失败率
参数:
class-pattern 类名表达式匹配
method-pattern 方法名表达式匹配
[E] 开启正则表达式匹配,默认为通配符匹配
[c:] 统计周期,默认值为120秒
例如:
nbsp;monitor -c 5 com.alibaba.sample.petstore.web.store.module.screen.ItemList execute
(18)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
watch 虽然很方便和灵活,但需要提前想清楚观察表达式的拼写,这对排查问题而言要求太高,因为很多时候我们并不清楚问题出自于何方,只能靠蛛丝马迹进行猜测。
这个时候如果能记录下当时方法调用的所有入参和返回值、抛出的异常会对整个问题的思考与判断非常有帮助。
于是乎,TimeTunnel 命令就诞生了。
- 命令参数解析
- -t
tt 命令有很多个主参数,-t 就是其中之一。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。
- -n 3
当你执行一个调用量不高的方法时可能你还能有足够的时间用 CTRL+C 中断 tt 命令记录的过程,但如果遇到调用量非常大的方法,瞬间就能将你的 JVM 内存撑爆。
此时你可以通过 -n 参数指定你需要记录的次数,当达到记录次数时 Arthas 会主动中断tt命令的记录过程,避免人工操作无法停止的情况。
INDEX 时间片段记录编号,每一个编号代表着一次调用,后续tt还有很多命令都是基于此编号指定记录操作,非常重要。
TIMESTAMP 方法执行的本机时间,记录了这个时间片段所发生的本机时间
COST(ms) 方法执行的耗时
IS-RET 方法是否以正常返回的形式结束
IS-EXP 方法是否以抛异常的形式结束
OBJECT 执行对象的hashCode(),注意,曾经有人误认为是对象在JVM中的内存地址,但很遗憾他不是。但他能帮助你简单的标记当前执行方法的类实体
CLASS 执行的类名
METHOD 执行的方法名
(19)options
全局开关
名称默认值描述unsafefalse是否支持对系统级别的类进行增强,打开该开关可能导致把JVM搞挂,请慎重选择!dumpfalse是否支持被增强了的类dump到外部文件中,如果打开开关,class文件会被dump到/${application dir}/arthas-class-dump/目录下,具体位置详见控制台输出batch-re-transformtrue是否支持批量对匹配到的类执行retransform操作json-formatfalse是否支持json化的输出disable-sub-classfalse是否禁用子类匹配,默认在匹配目标类的时候会默认匹配到其子类,如果想精确匹配,可以关闭此开关debug-for-asmfalse打印ASM相关的调试信息save-resultfalse是否打开执行结果存日志功能,打开之后所有命令的运行结果都将保存到/home/admin/logs/arthas/arthas.log中job-timeout1d异步后台任务的默认超时时间,超过这个时间,任务自动停止;比如设置 1d, 2h, 3m, 25s,分别代表天、小时、分、秒
例如,想打开执行结果存日志功能,输入如下命令即可:
nbsp;options save-result true
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