玩轉Arthas

時間 2020-07-20

標籤 arthas 简体版

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我的感覺

其實很早以前就據說過Arthas這個工具，只知道是在線診斷工具，也一直沒有去了解，該怎麼用？有啥用？據說好像很厲害？也一直停留在據說階段，不知道你們有沒有同感。可是在去年（2019）下半年的時候須要處理的生產環境問題愈來愈多，也愈來愈複雜，定位問題變得愈來愈繁瑣，總結起來遇到最多的問題就是如下幾點：html

爲何單元測試一樣的參數是能夠的，到了生產環境卻沒有返回值？是我沒有傳進去嗎？
爲何個人代碼感受沒生效？（是否是沒有發上去？仍是打包有問題？確定不是個人問題，個人代碼是最棒的的！）
爲何接口這麼慢啊？這方法幾百行我要一行一行加日誌打印時間（吐血...）？
怎麼感受這個沒有調用到個人方法呀？感受調用路徑不對？生產環境又不能debug！
爲何個人靜態變量獲取不到？值對不上？
程序死鎖了，是咋回事兒，哪裏鎖了？
內存佔用好高啊，想看一下dump日誌？
...

當我看到官網簡介的時候，嗯？！這不就是專門爲我準備的嗎？我決定玩兒一下，盤它！java

官網簡介

Arthas 是Alibaba開源的Java診斷工具，深受開發者喜好。git

當你遇到如下相似問題而一籌莫展時，Arthas能夠幫助你解決：github

這個類從哪一個 jar 包加載的？爲何會報各類類相關的 Exception？
我改的代碼爲何沒有執行到？難道是我沒 commit？分支搞錯了？
遇到問題沒法在線上 debug，難道只能經過加日誌再從新發布嗎？
線上遇到某個用戶的數據處理有問題，但線上一樣沒法 debug，線下沒法重現！
是否有一個全局視角來查看系統的運行情況？
有什麼辦法能夠監控到JVM的實時運行狀態？
怎麼快速定位應用的熱點，生成火焰圖？

Arthas支持JDK 6+，支持Linux/Mac/Winodws，採用命令行交互模式，同時提供豐富的 Tab 自動補全功能，進一步方便進行問題的定位和診斷。web

使用方式

Arthas的使用方式很是簡單spring

下載arthas-bin.zip

直接到github releases中下載本身想要的版本，arthas-bin.zip docker

找到arthas-boot.jar

解壓後能夠看到有不少jar包，咱們須要使用的就是arthas-boot.jar，由於我以前用過其餘版本因此我把它修改一下名字arthas-boot-3.3.6.jar 數組

模擬場景

你們能夠看到壓縮包中是有arthas-demo.jar的，可是demo裏面的場景比較少，因此我這邊本身模擬咱們常常遇到的場景，也方便咱們修改和調試。我這邊就拿我前兩天作Spring Boot 使用docker整合MongoDB的demo來用。模擬了最多見的一些場景，還原上面的幾個點。我這邊直接添加了一個Controller模擬了常規方法和死鎖，而後用Arthas來排查問題，首先須要啓動項目。瀏覽器

package com.example.mongo.controller;

import com.example.mongo.entity.UserEntity;
import com.example.mongo.service.UserService;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

import javax.annotation.Resource;

import lombok.SneakyThrows;

@RestController
@RequestMapping("arthas")
public class ArthasController {

    private static ExecutorService executors = Executors.newFixedThreadPool(2);
    private static String NAME = "DW";

    @Resource
    private UserService userService;

    @SneakyThrows
    @GetMapping("normal")
    public List<String> normal( @RequestParam("param") Integer param ) {
        if (Objects.isNull(param)) throw new IllegalArgumentException("param is null");
        userService.findById(1L);
        return Arrays.asList("david", "david1");
    }

    @GetMapping("deadlock")
    public void deadlock() {
        UserEntity a = new UserEntity();
        UserEntity b = new UserEntity();
        executors.execute(() -> {
            synchronized (a) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "get A lock! start sleep");
                NAME = Thread.currentThread().getName() + "1a";
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "sleep end start get B lock!");
                synchronized (b) {
                    NAME = Thread.currentThread().getName() + "1b";
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "get B lock!");
                }
            }

        });
        executors.execute(() -> {
            synchronized (b) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "get B lock! start sleep");
                NAME = Thread.currentThread().getName() + "2b";
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "sleep end start get A lock!");
                synchronized (a) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "get A lock!");
                    NAME = Thread.currentThread().getName() + "2a";
                }
            }

        });

    }


}


// userService#findById
@Override
@SneakyThrows
public UserEntity findById( Long id ) {
    List<UserEntity> david = this.findByName("david");
    if (!CollectionUtils.isEmpty(david)) {
        david.forEach(System.out::println);
    }
    Thread.sleep(100);
    return userRepository.findById(id).orElse(new UserEntity());
}
複製代碼

啓動Arthas

啓動Arthas以後會出現進程列表，找到咱們的MongoApplication，編號爲6，輸入6回車，Arthas就啓動成功。
能夠看到INFO日誌裏面有一句[INFO] arthas-client connect 127.0.0.1 3658由於咱們是本地調試因此能夠直接使用瀏覽器訪問localhost:3658，在web console中來操做，效果以下。

【Arthas官網】默認狀況下，arthas只listen 127.0.0.1，因此若是想從遠程鏈接，則可使用 --target-ip參數指定listen的IP，更多參考-h的幫助說明。注意會有安全風險，考慮下面的tunnel server的方案。安全

處理問題

1. 爲何單元測試一樣的參數是能夠的，到了生產環境卻沒有返回值？是我沒有傳進去嗎？

這種場景下咱們可使用watch命令監控咱們的目標方法，查看入參，出參和異常信息。
命令格式：watch <類的全限定名> <方法名> '{params, returnObj, throwExp}'
params若是是數組的話可使用params[0],params[1]來查看，returnObj表示返回值，throwExp表示異常信息，若是隻想看入參，只寫params信息就能夠，returnObj和throwExp也是同樣。輸入watch com.example.mongo.controller.ArthasController normal '{params, returnObj, throwExp}'回車即開始監控。
不傳參試一下http://localhost:8080/arthas/normal?param，報錯了，param is null。
傳參http://localhost:8080/arthas/normal?param=1，入參出參都打印了，可是沒有具體值，修改一下命令，watch com.example.mongo.controller.ArthasController normal '{params[0], returnObj[0], returnObj[1], throwExp}'從新執行
修改命令以後效果以下：

2. 我改的代碼爲何沒有執行到？難道是我沒 commit？分支搞錯了？

兩種辦法：

把咱們運行的jar包download下來反編譯
Arthas

既然主要是講Arthas那確定是選擇Arthas啦，下次必定！這裏須要使用到jad命令，直接對咱們的目標類或者目標方法進行反編譯查看。

命令格式：jad <類的全限定名>/<類的全限定名> <方法名>
輸入jad com.example.mongo.controller.ArthasController normal回車，便可查看正在運行的代碼究竟是什麼樣子，是美髮不上去呢，仍是寫bug，拒絕甩鍋。因爲類信息較長，就不截圖了輸入jad com.example.mongo.controller.ArthasController回車便可查看。

類加載器
地址
方法信息

3. 爲何接口這麼慢啊？這方法幾百行我要一行一行加日誌打印時間（吐血...）？

trace 命令能主動搜索 class-pattern／method-pattern 對應的方法調用路徑，渲染和統計整個調用鏈路上的全部性能開銷和追蹤調用鏈路。
命令格式：trace <類的全限定名> <方法名>
輸入trace com.example.mongo.controller.ArthasController normal回車，能夠看到時間主要消耗在UserService#findById()

繼續追蹤trace com.example.mongo.service.UserService findById，能夠看到總耗時爲109ms，方法耗時綜合在9ms左右，Thread.sleep(100)不會打印，這個時候對比一下代碼就能夠鎖定具體問題了。

4. 怎麼感受這個沒有調用到個人方法呀？感受調用路徑不對？生產環境又不能debug！

不少時候咱們都知道一個方法被執行，但這個方法被執行的路徑很是多，或者你根本就不知道這個方法是從那裏被執行了，此時你須要的是 stack 命令。
命令格式：stack <類的全限定名> <方法名>
輸入stack com.example.mongo.controller.ArthasController normal

5. 爲何個人靜態變量獲取不到？值對不上？

經過getstatic命令能夠方便的查看類的靜態屬性。
命令格式：getstatic <類的全限定名> <方法名>
輸入getstatic com.example.mongo.controller.ArthasController NAME回車。

6. 程序死鎖了，是咋回事兒，哪裏鎖了？

訪問http://localhost:8080/arthas/deadlock復現死鎖，如今兩個線程相互等待對方釋放資源。
這裏咱們須要使用Thread命令來查看咱們的線程信息。能夠看到pool-1-thread-1和pool-1-thread-2阻塞了，這也是爲何建議你們在使用線程池的時候必定要命名的緣由，前面線程池的blog有詳細講解。傳送門Davids原理探究：ThreadPoolExecutor原理。
咱們看一下命名以後的效果，一目瞭然。
還可使用thread -b直接查看block狀態的線程信息，鎖定緣由。
還可使用thread -n <num>查看cpu使用率最高的num個線程用於排查cpu佔用高的場景，相關信息也很是詳細。