java應用線上診斷神器--Arthas
前言
1、什麼是Arthas？
Arthas 是Alibaba開源的Java診斷工具，深受開發者喜愛（截止2020.9.19 github star是23K）。通過Arthas我們可以線上排查問題，無需重啟；動態跟蹤Java程式碼；實時監控JVM狀態。
2、Arthas有哪些特性
- 實時檢視系統的執行狀況
- 檢視函式呼叫的引數，返回值和異常
- 程式碼線上熱更新
- 秒解類衝突問題，定位類載入路徑
- 快速定位應用的熱點，生成火焰圖
- 線上診斷，點開網頁診斷線上應用
3、Arthas能幫我們解決什麼問題
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 包載入的？為什麼會報各種類相關的 Exception？
- 我改的程式碼為什麼沒有執行到？難道是我沒 commit？分支搞錯了？
- 遇到問題無法在線上 debug，難道只能通過加日誌再重新發布嗎？
- 線上遇到某個使用者的資料處理有問題，但線上同樣無法 debug，線下無法重現！
- 是否有一個全域性視角來檢視系統的執行狀況？
- 有什麼辦法可以監控到JVM的實時執行狀態？
- 怎麼快速定位應用的熱點，生成火焰圖？
4、安裝
下載arthas-boot.jar，然後用java -jar的方式啟動：
curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar
本文的示例專案是執行在docker，因此就採用了另外的方式
docker exec -it ${containerId} /bin/bash -c "wget https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar && java -jar arthas-boot.jar"
不過在執行的過程中，可能會出現
/bin/bash: wget: command not found
解決方案如下
進入容器的/bin/bash
docker exec -it ${containerId} /bin/bash
apt-get update
apt-get install wget
命令解讀
1、幫助命令相關
help（檢視命令幫助資訊
）
會列這個命令，源於個人習慣吧。每當學習一個新東西，都會習慣看下幫助，通讀一下
當你想了解具體命令的詳細用法，以thread為例，輸入
help thread
就會有詳細的thread引數、例子介紹。感覺本文的精華就是這個了，畢竟你想要其他命令，直接
help 命令
但為了水文，就再介紹幾類命令
2、jvm相關
dashboard（實時展示當前系統諸如執行緒、記憶體佔用、GC等資訊的面板，預設每個5秒重新整理一下面板）
注：按ctrl+c可以退出面板
jvm(檢視當前JVM資訊比如gc回收次數以及耗時等)
thread（檢視當前執行緒資訊，檢視執行緒的堆疊）
a、 檢視當前最忙的前N個執行緒並列印堆疊
thread -n 3
上述的命令實現的效果就和我們以往輸入
top -H -p pid
printf '%x\n'pid
jstack pid |grep 'nid' -C5 –color
類似
b、 thread -b, 找出當前阻塞其他執行緒的執行緒
注： 目前只支援找出synchronized關鍵字阻塞住的執行緒， 如果是java.util.concurrent.Lock， 目前還不支援
c、 thread --state ，檢視指定狀態的執行緒
3、日誌相關
logger(檢視logger資訊，更新logger level）
3.1、 檢視logger資訊
3.2、 動態更新logger level
修改日誌級別步驟
a、 查詢當前類的classloader hashcode
sc -d com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl | grep classLoaderHash
b、 用OGNL獲取logger
ognl -c 31cefde0 '@com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl@log'
從上圖可以知道com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl@log實際使用的是logback。
可以看到level=null，則說明實際最終的level是從root logger裡來的。
c、 單獨設定UserServiceImpl的logger level
把日誌級別變更為warn
ognl -c 31cefde0 '@com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl@log.setLevel(@ch.qos.logback.classic.Level@WARN)'
可以看出日誌級別已經改為warn
4、class/classloader相關
jad(反編譯指定已載入類的原始碼)
sc(檢視JVM已載入的類資訊)
mc(記憶體編譯器，編譯.java檔案生成.class)
redefine(載入外部的.class檔案，redefine jvm已載入的類)
為啥介紹這幾個，因為這幾個組合起來就可以實現動態線上更新程式碼了。其步驟如下
a、jad反編譯要更新的程式碼
jad --source-only com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl > /tmp/UserServiceImpl.java
b、sc查詢載入要更新程式碼的ClassLoader
sc -d com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl | grep classLoaderHash
c、儲存好/tmp/UserServiceImpl.java之後，使用mc(Memory Compiler)命令來編譯，並且通過--classLoaderClass引數指定ClassLoader
mc --classLoaderClass org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader /tmp/UserServiceImpl.java -d /tmp
d、使用redefine命令重新載入新編譯好的UserServiceImpl.class
redefine /tmp/com/example/springdemo/user/service/impl/UserServiceImpl.class
5、監控相關
monitor(方法執行監控,可以監控方法的呼叫次數、成功次數、失敗次數、平均響應時間、失敗率)
注： 這是一個非實時返回命令，統計週期，預設值為120秒
monitor -c 5 com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl getUserById
watch(觀察指定方法的呼叫情況。能觀察到的範圍為：返回值、丟擲異常、入參)
watch com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl getUserById "{params,returnObj}" -x 2
watch引數說明
trace(方法內部呼叫路徑，並輸出方法路徑上的每個節點上耗時)
注： trace 能方便的幫助你定位和發現因 RT 高而導致的效能問題缺陷，但其每次只能跟蹤一級方法的呼叫鏈路。
trace com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl getUserById
stack(輸出當前方法被呼叫的呼叫路徑)
stack com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl getUserById
tt(方法執行資料的時空隧道，記錄下指定方法每次呼叫的入參和返回資訊，並能對這些不同的時間下呼叫進行觀測)
這個命令的厲害之處在於記錄下當前方法的每次呼叫環境現場，並能進行重放
tt -t com.example.springdemo.user.service.impl.UserServiceImpl getUserById
b、選擇一個index進行重放
tt -i 1000 -p
注：這些監控命令，都通過位元組碼增強技術來實現的，會在指定類的方法中插入一些切面來實現資料統計和觀測，因此在線上、預發使用時，請儘量明確需要觀測的類、方法以及條件，診斷結束要執行 stop 或將增強過的類執行 reset 命令。
總結
本文主要介紹Arthas的的一些用法，而這些方法在官網都有很詳細的介紹。如果對Arthas感興趣的朋友的，可以訪問官網
同時也推薦大家訪問
https://arthas.aliyun.com/doc/arthas-tutorials.html?language=cn
裡面除了可以線上實操Arthas還可以檢視相關使用者案例，有助於大家進一步上手Arthas