Arthas------Java 线上问题定位处理利器

Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具，深受开发者喜爱。

当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决：

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？
7. 怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？

Arthas支持JDK 6+，支持Linux/Mac/Windows，采用命令行交互模式，同时提供丰富的 Tab 自动补全功能，进一步方便进行问题的定位和诊断。

快速开始

使用arthas-boot(推荐)

下载arthas-boot.jar，然后用java -jar的方式启动：

curl -O https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar

打印帮助信息：

java -jar arthas-boot.jar -h

帮助信息如下

[root@iZ23a0kjkg7Z data]# java -jar arthas-boot.jar -h
[INFO] arthas-boot version: 3.1.7
Usage: arthas-boot [-h] [--target-ip <value>] [--telnet-port <value>]
       [--http-port <value>] [--session-timeout <value>] [--arthas-home <value>]
       [--use-version <value>] [--repo-mirror <value>] [--versions] [--use-http]
       [--attach-only] [-c <value>] [-f <value>] [--height <value>] [--width
       <value>] [-v] [--tunnel-server <value>] [--agent-id <value>] [--stat-url
       <value>] [pid]

Bootstrap Arthas

EXAMPLES:
  java -jar arthas-boot.jar <pid>
  java -jar arthas-boot.jar --target-ip 0.0.0.0
  java -jar arthas-boot.jar --telnet-port 9999 --http-port -1
  java -jar arthas-boot.jar --tunnel-server 'ws://192.168.10.11:7777/ws'
  java -jar arthas-boot.jar --tunnel-server 'ws://192.168.10.11:7777/ws'
--agent-id bvDOe8XbTM2pQWjF4cfw
  java -jar arthas-boot.jar --stat-url 'http://192.168.10.11:8080/api/stat'
  java -jar arthas-boot.jar -c 'sysprop; thread' <pid>
  java -jar arthas-boot.jar -f batch.as <pid>
  java -jar arthas-boot.jar --use-version 3.1.7
  java -jar arthas-boot.jar --versions
  java -jar arthas-boot.jar --session-timeout 3600
  java -jar arthas-boot.jar --attach-only
  java -jar arthas-boot.jar --repo-mirror aliyun --use-http
WIKI:
  https://alibaba.github.io/arthas

Options and Arguments:
 -h,--help                      Print usage
    --target-ip <value>         The target jvm listen ip, default 127.0.0.1
    --telnet-port <value>       The target jvm listen telnet port, default 3658
    --http-port <value>         The target jvm listen http port, default 8563
    --session-timeout <value>   The session timeout seconds, default 1800
                                (30min)
    --arthas-home <value>       The arthas home
    --use-version <value>       Use special version arthas
    --repo-mirror <value>       Use special maven repository mirror, value is
                                center/aliyun or http repo url.
    --versions                  List local and remote arthas versions
    --use-http                  Enforce use http to download, default use https
    --attach-only               Attach target process only, do not connect
 -c,--command <value>           Command to execute, multiple commands separated
                                by ;
 -f,--batch-file <value>        The batch file to execute
    --height <value>            arthas-client terminal height
    --width <value>             arthas-client terminal width
 -v,--verbose                   Verbose, print debug info.
    --tunnel-server <value>     The tunnel server url
    --agent-id <value>          The agent id register to tunnel server
    --stat-url <value>          The report stat url
 <pid>                          Target pid

[root@iZ23a0kjkg7Z data]# 

• 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

使用as.sh

Arthas 支持在 Linux/Unix/Mac 等平台上一键安装，请复制以下内容，并粘贴到命令行中，敲 回车 执行即可：

curl -L https://alibaba.github.io/arthas/install.sh | sh

上述命令会下载启动脚本文件 as.sh 到当前目录，你可以放在任何地方或将其加入到 $PATH 中。

直接在shell下面执行./as.sh，就会进入交互界面。

也可以执行./as.sh -h来获取更多参数信息。

开源地址：https://github.com/alibaba/arthas

Arthas官方中文文档地址https://github.com/alibaba/arthas/blob/master/README_CN.md

Arthas 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

• stop——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

Arthas命令

官方文档命令列表地址https://alibaba.github.io/arthas/commands.html#arthas

强烈建议：在使用的时候，直接通过“命令 -h"(如：dash board -h) 来看语法讲解，这里只是自己学习时做的一点笔记

dashboard

当前系统的实时数据面板，按 ctrl+c 退出

dashboard [-b <value>] [-h] [-i <value>] [-n <value>]

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

thread

查看当前线程信息，查看线程的堆栈

thread [-h] [-b] [-i <value>] [--state <value>] [-n <value>] [id]

参数说明

参数名称	参数说明
id	线程id，显示指定线程运行的堆栈信息，如:thread 122
-n	指定最忙的前N个线程并打印堆栈，如：thread -n 10
-b	找出当前阻塞其他线程的线程, thread -b
-i <value>	指定cpu占比统计的采样间隔，单位为毫秒，如thread -i 5000
--state	查看指定状态的线程，如：thread -state WAITING

      cpu占比是如何统计出来的？

这里的cpu统计的是，一段采样间隔内，当前JVM里各个线程所占用的cpu时间占总cpu时间的百分比。其计算方法为： 首先进行一次采样，获得所有线程的cpu的使用时间(调用的是java.lang.management.ThreadMXBean#getThreadCpuTime这个接口)，然后睡眠一段时间，默认100ms，可以通过-i参数指定，然后再采样一次，最后得出这段时间内各个线程消耗的cpu时间情况，最后算出百分比。

注意： 这个统计也会产生一定的开销（JDK这个接口本身开销比较大），因此会看到as的线程占用一定的百分比，为了降低统计自身的开销带来的影响，可以把采样间隔拉长一些，比如5000毫秒。

如果想看从Java进程启动开始到现在的cpu占比情况：可以使用show-busy-java-threads这个脚本

示例

threa 122

thread -i 5000

jvm

查看当前JVM信息

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

sc 

查看JVM已加载的类信息

sc [-c <value>] [-d] [-x <value>] [-f] [-h] [-E] class-pattern

“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

参数名称	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.taobao.test.AAA，也支持com/taobao/test/AAA这样的格式，这样，我们从异常堆栈里面把类名拷贝过来的时候，不需要在手动把/替换为.啦。

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

jad

反编译指定已加载类的源码

 jad [-c <value>] [-h] [-E] [--source-only] class-pattern [method-name] 

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

参数说明

参数名称	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
--source-only	值显示源码，默认情况下还会显示ClassLoader、Location信息
<method-name>	方法名表达式，反编译一个具体的方法而不是全部类

redefine

加载外部的.class文件，redefine jvm已加载的类。

参考：Instrumentation#redefineClasses

redefine [-c <value>] [-h] classfilePaths...

注意：redefine后的原来的类不能恢复，redefine有可能失败（比如增加了新的field），参考jdk本身的文档。

参数说明

参数名称	参数说明
-c	ClassLoader的hashcode
classfilePaths...	外部的.class文件的完整路径，支持多个

redefine的限制

• 不允许新增加field/method

• 正在跑的函数，没有退出不能生效，比如下面新增加的System.out.println，只有run()函数里的会生效

heapdump

dump java heap, 类似jmap命令的heap dump功能

heapdump [-h] [-l] [file]

参数说明

参数名称	参数说明
-l, --live	只dump live对象
<file>	输出到的文件

参考https://blog.csdn.net/u013735734/article/details/102930307