JVM监控及诊断工具之Arthas

yoran
48 阅读5分钟

引用一位美团小哥的故事

在遥远的希艾斯星球爪哇国塞沃城中，两名年轻的程序员正在为一件事情苦恼，程序出问题了，一时看不出问题出在哪里，于是有了以下对话：

“Debug一下吧。”
“线上机器，没开Debug端口。”
“看日志，看看请求值和返回值分别是什么？”
“那段代码没打印日志。”
“改代码，加日志，重新发布一次。”
“怀疑是线程池的问题，重启会破坏现场。”
长达几十秒的沉默之后：“据说，排查问题的最高境界，就是只通过Review代码来发现问题。”
比几十秒长几十倍的沉默之后：“我轮询了那段代码一十七遍之后，终于得出一个结论。”
“结论是？”
“我还没到达只通过Review代码就能发现问题的至高境界。

以上全文来自Java动态追踪技术探究，感谢小哥有趣的小故事。

进入正题

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。

安装和启动就不多说了，直接看下它的使用。

Arthas最常用命令

watch 类名 方法名(用来查看一个函数调用情况，查看返回值等信息) image.png

trace 类名 方法名（方法内部调用路径，并输出方法路径上的每个节点上耗时） image.png

monitor -c 3 类名 方法名 (设置每隔5秒打印一次调用情况) image.png

jad(反编译)怀疑线上代码不对时可查看内容 image.png

dashboard(实时数据面板，可设置间隔时间)
dashboard -i 1000 -n 3 (每隔1秒打印一次，总共打印3次)

image.png

thread(线程，按CPU使用率排序)
thread ID(展示ID对应线程情况) image.png

heapdump 路径（生成堆dump文件） image.png

命令列表

除了常用命令外，还有很多可用命令，如下

jvm 相关

  • dashboard - 当前系统的实时数据面板
  • getstatic - 查看类的静态属性
  • heapdump - dump java heap, 类似 jmap 命令的 heap dump 功能
  • jvm - 查看当前 JVM 的信息
  • logger - 查看和修改 logger
  • mbean - 查看 Mbean 的信息
  • memory - 查看 JVM 的内存信息
  • ognl - 执行 ognl 表达式
  • perfcounter - 查看当前 JVM 的 Perf Counter 信息
  • sysenv - 查看 JVM 的环境变量
  • sysprop - 查看和修改 JVM 的系统属性
  • thread - 查看当前 JVM 的线程堆栈信息
  • vmoption - 查看和修改 JVM 里诊断相关的 option
  • vmtool - 从 jvm 里查询对象，执行 forceGc

class/classloader 相关

  • classloader - 查看 classloader 的继承树，urls，类加载信息，使用 classloader 去 getResource
  • dump - dump 已加载类的 byte code 到特定目录
  • jad - 反编译指定已加载类的源码
  • mc - 内存编译器，内存编译.java文件为.class文件
  • redefine - 加载外部的.class文件，redefine 到 JVM 里
  • retransform - 加载外部的.class文件，retransform 到 JVM 里
  • sc - 查看 JVM 已加载的类信息
  • sm - 查看已加载类的方法信息

monitor/watch/trace 相关

注意

请注意，这些命令，都通过字节码增强技术来实现的，会在指定类的方法中插入一些切面来实现数据统计和观测，因此在线上、预发使用时，请尽量明确需要观测的类、方法以及条件，诊断结束要执行 stop 或将增强过的类执行 reset 命令。

  • monitor - 方法执行监控
  • stack - 输出当前方法被调用的调用路径
  • trace - 方法内部调用路径，并输出方法路径上的每个节点上耗时
  • tt - 方法执行数据的时空隧道，记录下指定方法每次调用的入参和返回信息，并能对这些不同的时间下调用进行观测
  • watch - 方法执行数据观测

profiler/火焰图

鉴权

options

  • options - 查看或设置 Arthas 全局开关

管道

Arthas 支持使用管道对上述命令的结果进行进一步的处理，如sm java.lang.String * | grep 'index'

  • grep - 搜索满足条件的结果
  • plaintext - 将命令的结果去除 ANSI 颜色
  • wc - 按行统计输出结果

后台异步任务

当线上出现偶发的问题，比如需要 watch 某个条件，而这个条件一天可能才会出现一次时，异步后台任务就派上用场了，详情请参考这里

  • 使用 > 将结果重写向到日志文件，使用 & 指定命令是后台运行，session 断开不影响任务执行（生命周期默认为 1 天）
  • jobs - 列出所有 job
  • kill - 强制终止任务
  • fg - 将暂停的任务拉到前台执行
  • bg - 将暂停的任务放到后台执行

基础命令

  • base64 - base64 编码转换，和 linux 里的 base64 命令类似
  • cat - 打印文件内容，和 linux 里的 cat 命令类似
  • cls - 清空当前屏幕区域
  • echo - 打印参数，和 linux 里的 echo 命令类似
  • grep - 匹配查找，和 linux 里的 grep 命令类似
  • help - 查看命令帮助信息
  • history - 打印命令历史
  • keymap - Arthas 快捷键列表及自定义快捷键
  • pwd - 返回当前的工作目录，和 linux 命令类似
  • quit - 退出当前 Arthas 客户端，其他 Arthas 客户端不受影响
  • reset - 重置增强类，将被 Arthas 增强过的类全部还原，Arthas 服务端关闭时会重置所有增强过的类
  • session - 查看当前会话的信息
  • stop - 关闭 Arthas 服务端，所有 Arthas 客户端全部退出
  • tee - 复制标准输入到标准输出和指定的文件，和 linux 里的 tee 命令类似
  • version - 输出当前目标 Java 进程所加载的 Arthas 版本号
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