線上應用調試利器 --Arthas

　　在以前的文章中，我介紹了使用 Btrace 工具進行線上代碼的debug （http://www.javashuo.com/article/p-ttklizae-gv.html），其大體原理就是經過字節碼注入的方式進行輔助排查。

　　能夠說，btrace 已經給咱們的開發調試一帶來了許多的方便，咱們在上面作任何想要的調試！可是，明顯， btrace 的使用仍是有必定成本的，好比：安裝應用，寫調試腳本...

　　因此，今天咱們再來看一大利器： arthas (阿爾薩斯)

arthas 官網地址：https://alibaba.github.io/arthas/

　　arthas 的文檔真的寫得很是棒，能夠說一看就會。

可是我仍是想寫一下一些本身的文檔，畢竟咱們每每只會用到其中皮毛功能而已。翻閱其全部文檔也仍是有點浪費了！

1、爲何要用 Arthas ?

　　其實，這個問題在前面已回答，並且，你爲何要用 btrace ？ 同理！ 具體理由以下：

1. 能夠很方便查到一類是從哪一個 jar 包加載的？爲何會報各類類相關的 Exception？
2. 懷疑本身的代碼未被部署到服務器，能夠經過命令快速驗證服務器上的代碼就是本地的代碼；
3. 能夠直接經過 arthas 進行線上debug, 查看方法返回值以確認問題所在；
4. 能夠很方便嵌入本身的debug代碼，快速驗證猜測；
5. 操做完成後，能夠將全部debug代碼刪除，從而避免影響線上運行；

 

2、如何安裝？

　　真的是超級簡單哦；1. 先把 arthas  的 工具jar包下載下來； 2. 運行便可；

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

 　　請問，還能更簡單嗎？

 

3、如何解決問題？

　　通過上一步安裝，並運行以後，就差很少是圖形界面操做了。

　　第一步，arthas 會檢測到目前正在有幾個運行中的java程序，你只需按照序號選擇就就能夠了。這裏你就徹底置身該應用環境了。接下來就能夠 do what ever you want to do 。

下面，我以幾個經常使用問題場景，來簡要看看其解決方案如何吧！

問題1. 我如何查找某個只知道大概的類，或者說我想確認某個類是否已被系統加載？

　　經過這個問題，咱們能夠確認一點： 我寫的代碼是否被部署了。固然，若是是對於 war 包，其實這個問題比較容易解決，由於它是一個個的 class 文件，咱們能夠直接使用 find 命令查找便可。然而這畢竟只是理想，事實會很複雜！

　　因此， arthas 怎麼查找一個類？

sc *DispatcharServlet      # 便可以找到須要的類全路徑，若是存在的話
sm org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet getHandler # 查看某個方法的信息，若是存在的話 

　　甚至咱們可使用通配符列出全部的方法：

 

問題2.  如何查看一個class類的具體信息？

　　雖然經過上面檢查類和方法是否存在，可以解決一部分咱們排查代碼的問題，可是在咱們只是改動一個方法中的稍稍邏輯時，就沒法經過類和方法來確認問題，此時就須要進行反編譯後進行查看了！

　　這事若是要我本身去幹，我多半隻是將jar包中的class文件，使用 javap 進行反編譯成可讀字節碼，而後很認真地核對類信息！ javap 雖然已經在很大程度上減輕了咱們的閱讀壓力，但仍然門檻很高。

　　而 使用 arthas 則簡單至極：

jad org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet # 直接反編譯出java 源代碼，包含一此額外信息的

 

 

問題3. 如何跟蹤某個方法的返回值、入參.... ？

　　這個問題實際上是咱們在用 btrace 這樣的工具的大部分時候的初衷！雖然 trace 腳本編寫並不複雜，可是千篇一概和頻繁地更改，也給咱們帶來了許多麻煩。

　　而這在 arthas 就是一個命令的事！

watch com.test.ob testMethod "{params, returnObj, throwExp}" -e -x 2  # 同時監控入參，返回值，及異常

　　若是有異常，直接打印出來，不然出入參直接監控，超級方便！

　　這裏有支持複雜的 ognl 語法，實現更復雜邏輯，請參考： https://alibaba.github.io/arthas/watch.html

問題4. 查看最繁忙的線程，以及是否有阻塞狀況發生？

　　查看繁忙的線程，通常咱們能夠經過 top 等系統命令進行查看，可是那畢竟要不少個步驟，很麻煩。

　　而 arthas 則直觀明瞭：

thread -n 3 # 查看最繁忙的三個線程棧信息
thread  # 以直觀的方式展示全部的線程狀況
thread -b #找出當前阻塞其餘線程的線程

 

問題5. 如何驗證本身的代碼猜測，臨時更改代碼運行？

　　可能我就是認爲其中有一個數字寫錯了，致使業務出錯，可是不太確認，因此想在線上直接驗證下！

　　基本的經驗是，在本地改了代碼後，從新打包部署，而後重啓觀察效果。可是這太慢了！

jad --source-only com.example.demo.arthas.user.UserController > /tmp/UserController.java  # 先反編譯出class源碼
 # 而後使用外部工具編輯內容
mc /tmp/UserController.java -d /tmp  # 再編譯成class
 # 最後，從新載入定義的類，就能夠實時驗證你的猜想了
redefine /tmp/com/example/demo/arthas/user/UserController.class

　　如上，是直接更改線上代碼的方式，可是通常好像是編譯不成功的。因此，最好是 本地ide 編譯成 class 文件後，再上傳替換爲好！

　　總之，已經徹底不用重啓和發佈了！這個功能真的很方便，比起重啓帶來的代價，真的是不可比的。好比，重啓時可能致使負載重分配，選主等等問題，就不是你能控制的了。

問題6. 我如何測試某個方法的性能問題？

　　這個問題其實咱們通常不太關注，可是當性能成爲問題時，則真的要關注了！平時咱們使用 進入打印開始時間，退出打印一個結束時間這種方式，仍是有點low了！

monitor -c 5 demo.MathGame primeFactors

　　以上命令直接統計 primeFactors 的響應問題：

　　更多參考：https://alibaba.github.io/arthas/monitor.html

 

問題7. 更高級的追蹤工具！

　　tt (TimeTumple) : 方法執行數據的時空隧道，記錄下指定方法每次調用的入參和返回信息，並能對這些不一樣的時間下調用進行觀測!

tt -t demo.MathGame primeFactors  # 追蹤方法的響應時間狀況

　　trace: 輸出方法內部調用路徑，並輸出方法路徑上的每一個節點上耗時！

trace demo.MathGame run '#cost > 10' # 據調用耗時過濾

 　　

總之，你想要進行的調試，應該都能在這裏找到實現方案。去查看文檔便可！

　　我以爲 arthas 有幾個很是好的理念： 1. 可視化追蹤，簡單易用； 2. 獨立classloader, 方便代碼卸載；3. 完善的文檔；

 

　　其實，咱們排查問題時，老是費盡周折。然而當問題解決時，又發現簡單到不行。

阿里老話：結果很重要，過程也很重要！