[Java知识库]Arthas阿里开源的 Java 诊断工具

Arthas能做什么

当我们的项目上线后可能遇到以下问题：

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？

一般通过JDK自带的诊断工具去排查问题，不仅不好看而且需要记得很多的命令，而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。

官方文档：https://arthas.aliyun.com/doc/

准备

Arthas其实就是一个 jar 包，不需要安装，在GitHub可以下载，同时我也准备了Arthas 3.5.4版本（提取码：udhi）。

官方推荐使用arthas-boot，我们下载之后解压，如下：

启动

通过以下命令启动：

java -jar arthas-boot.jar

启动之后需要我们选择应用Java进程，我们这里选择 1 ，就成功启动了：

常用命令

在官方文档的进阶使用介绍了 Arthas 的命令，我们也可以使用 help 查看帮助（全英文，我看不懂）。

因为是全英文，如果英语不好的人只能望而却步了，但是看官方文档也是十分的方便。

dashboard

当前系统的实时数据面板。

注意在 arthas 中，有 tab 键填充功能，如果你只记得命令的开头几个字母，你可以 tab 补齐，所以比较好用。但是这个界面是实时刷新的，一般 5s 刷新一次，使用 q 键退出刷新（没有退出 arthas，如果要退出，使用ctrl+c ）。

thread

这个命令和 jstack 很相似，但是功能更加强大，主要是查看当前 JVM 的线程堆栈信息。

thread -i 1000 -n 3

每过 1000 毫秒进行采样，显示最占 CPU 时间的前 3 个线程。

thread –b

找出阻塞当前线程的线程。

如下面一段代码：

/**
 * 类说明：演示死锁的产生，2个线程分别持有自己的锁，在不释放的情况下又想去获取对方的锁
 */
public class NormalDeadLock {

    private static Object lock1 = new Object();//第一个锁
    private static Object lock2 = new Object();//第二个锁

    //第一个拿锁的方法
    private static void lock1Do() throws InterruptedException {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        synchronized (lock1) {
            System.out.println(threadName + " get lock1");
            Thread.sleep(100);
            synchronized (lock2) {
                System.out.println(threadName + " get lock2");
            }
        }
    }

    //第二个拿锁的方法
    private static void lock2Do() throws InterruptedException {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        synchronized (lock2) {
            System.out.println(threadName + " get lock2");
            Thread.sleep(100);
            synchronized (lock1) {
                System.out.println(threadName + " get lock1");
            }
        }
    }

    //子线程代表lock2
    private static class Lock2 extends Thread {
        private String name;

        public Lock2(String name) {
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            Thread.currentThread().setName(name);
            try {
                lock1Do();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //主线程代表lock1
        Thread.currentThread().setName("lock1");
        Lock2 lock2 = new Lock2("lock2");
        lock2.start();
        lock2Do();
    }
}

如果有死锁，会有红色的字提醒着，这个阻塞的线程已经被另外一个线程，如下：

thread --state WAITING

查看处于等待状态的线程。

jvm

查看当前JVM信息。

jad

反编译指定已加载类的，可以查看代码是否提交更新或者在排错的时候查看别人写的代码。

命令：jad 指定的类，可用tab补齐。

trace

使用 trace 命令可以跟踪统计方法耗时。

比如使用一个 SpringBoot 项目，控制层 getOrder 方法调用了 orderService.getOrder(orderId)，这个方法中分别进行 check、service、redis、mysql 等操作。就可以根据这个命令跟踪出来哪里的耗时最长。因此trace 能方便的帮助你定位和发现因 RT（Response Time，响应时间。一般系统RT 100ms 以内是比较正常的，300ms 勉强可以接受，1s 以上的话自己看着办吧。） 高而导致的性能问题缺陷，但其每次只能跟踪一级方法的调用链路。

栗子：

@RestController
@RequestMapping("/trace")
public class TraceController {

    @RequestMapping("/getOrder")
    public String getOrder(@RequestParam("orderId") String order) {
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();
        //模拟check操作
        String check = check(order);
        String service = service(order);
        String redis = redis(order);
        String mysql = mysql(order);
        buffer.append(check).append(service).append(redis).append(mysql);
        return buffer.toString();
    }

    //检查订单编号是否正确
    public String check(String order) {
        try {
            Thread.sleep(50);
            return "订单编号check正常</br>";
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "fail";
    }

    //模拟业务操作
    public String service(String order) {
        try {
            Thread.sleep(60);
            return "通过订单编号业务操作service正常</br>";
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "fail";
    }

    //模拟redis查询
    public String redis(String order) {
        try {
            Thread.sleep(30);
            return "通过订单编号查询redis正常</br>";
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "fail";
    }

    //模拟mysql查询
    public String mysql(String order) {
        try {
            Thread.sleep(30);
            return "通过订单编号查询mysql正常</br>";
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "fail";
    }
}

访问：http://localhost:8080/trace/getOrder?orderId=2

通过trace命令查看：

monitor

方法执行监控。如每 5 秒统计一次某个类的某个方法的方法执行情况。

watch

观察方法的入参出参信息。如：返回值、抛出异常、入参。

还是上面的代码，我们查看方法的入参和返回值可以这样：

watch cn.javatv.demo.controller.TraceController getOrder '{params[0],returnObj}'

总结

Arthas 是一个很优秀的 java 诊断工具，无论是安装还是使用都很简洁，这里只是列出了部分，如果你需要学习使用，建议查看官方文档和手动尝试。

Arthas命令列表：

参考：arthas使用介绍