Arthas 排查工具

一、Arthas 介绍

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。

Arthas 官方文档

Arthas 代码仓库

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？
8. 怎样直接从 JVM 内查找某个类的实例？

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。

二、Arthas 使用

基础使用

1. 启动 java 进程

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

2. 启动 arthas

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

3. 选择 java 进程：

java -jar arthas-boot.jar
* [1]: 35542
  [2]: 71560 math-game.jar
 

4. 进入 arthas

[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

5. 使用 jad 编译类

$ 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. 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

基础入门
命令介绍

常用场景

1. watch、trace、stack

# 默认参数: "{params, target, returnObj}" params:参数、target: this对象、returnObj: 返回值、throwExp: 异常
watch demo.MathGame primeFactors "{params, target, returnObj}" 
# ognl表达式 花费时间大于200毫秒 -x 调用参数深度【1-4】、-n 调用次数
watch demo.MathGame primeFactors "#cost>200" -x 2 -n 1
# ognl表达式 参数小于0
watch demo.MathGame primeFactors "{params[0]}" "params[0]<0"
# 查看第一个参数：
watch com.taobao.container.Test test "params[0]"
# 查看第一个参数的size：
watch com.taobao.container.Test test "params[0].size()"
# 将结果按name属性投影：
watch com.taobao.container.Test test "params[0].{ #this.name }"
# 按条件过滤：
watch com.taobao.container.Test test "params[0].{? #this.name == null }" -x 2
# 过滤后统计：
watch com.taobao.container.Test test "params[0].{? #this.age > 10 }.size()" -x 2
# 判断字符串相等比如第一个参数是String类型：
watch com.demo.Test test 'params[0]=="xyz"'
# 判断long型
watch com.demo.Test test 'params[0]==123456789L'

2. ognl

# 调用静态方法
ognl '@java.lang.System@out.println("hello")'

# 获取静态对象
ognl '@demo.MathGame@random'

# 设置参数调用
ognl '#dateStr=new java.lang.String("2023-04-01"), @com.sensorsdata.platform.web.utils.DateUtil@parseDate(#dateStr)'

# 获取Spring bean对象，提供设置参数，进行对象调用
ognl '#clz=@com.xxx.AdhocGroupService@class,#bean=@com.xxx.AppContext@getBean(#clz),#bean.getAdhocGroupsAndSpsUserGroups()'

# 设置前置上下文参数信息，获取 Spring bean对象，提供设置参数，进行对象调用
ognl '@com.xxx.CurrentProjectUtil@setCurrentProjectIdAndName(1,"default"), @com.xxx.CurrentProjectUtil@setCurrentTestAccountId(1),#clz=@com.xxx.AdhocGroupService@class,#bean=@com.xxx.AppContext@getBean(#clz),#bean.getAdhocGroupsAndSpsUserGroups()'

三、Arthas 利器