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发布日期: 2021-04-05

作者: 欧阳思海

文章字数: 1.8k

阅读时长: 9 分

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本人花费半年的时间总结的《Java面试指南》已拿腾讯等大厂offer，已开源在github ，欢迎star！

本文GitHub https://github.com/OUYANGSIHAI/JavaInterview 已收录，这是我花了6个月总结的一线大厂Java面试总结，本人已拿大厂offer，欢迎star

原文链接：blog.ouyangsihai.cn >> Java 线上问题定位处理利器——Arthas , 附使用案例

2018年9月 Alibaba 开源了一款 Java 诊断工具 Arthas , Arthas 支持 JDK6+，采用命令行交互模式，提供 Tab 自动补全功能，可以方便地定位和诊断线上程序运行问题。

Arthas 官网有详细的使用文档说明，同时 GitHub 开源的 Arthas 项目 Issues 里有网友的问题反馈，还有大量的使用案例，可以作为一个交流的学习平台使用。贴上 GitHub 项目地址：https://github.com/alibaba/arthas 。

Arthas 使用场景

Arthas 功能强大且丰富，能做的事情很多，下面列举几个常见的使用场景。

这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？

我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？

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？

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！

是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？

有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？

怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？

为什么 CPU 又升高了，到底是哪里占用了 CPU ？

运行的多线程有死锁吗？有阻塞吗？

Arthas 在线教程使用方法

1、首先访问在线教程：https://arthas.aliyun.com/doc/arthas-tutorials.html?language=cn ，从菜单中选择你想要学习的课程：

2、课程介绍页面会标明课程的难度和需要的时间，帮助你了解该课程的基本信息。点击 START SCENARIO 开始学习。

3、进入课程，左侧是该步骤说明，右侧是一个已经准备好的终端，直接可以使用。点击左侧黑块部分就可以在右侧执行：

4、点击右侧标签可以切换终端。之后就是跟着步骤说明，一步步的完成学习即可：

Arthas 快速入门

arthas-demo 源代码：


package demo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MathGame {
    private static Random random = new Random();

    public int illegalArgumentCount = 0;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MathGame game = new MathGame();
        while (true) {
            game.run();
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        }
    }

    public void run() throws InterruptedException {
        try {
            int number = random.nextInt()/10000;
            ListInteger primeFactors = primeFactors(number);
            print(number, primeFactors);

        } catch (Exception e) {
            System.out.println(String.format("illegalArgumentCount:%3d, ", illegalArgumentCount) + e.getMessage());
        }
    }

    public static void print(int number, ListInteger primeFactors) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer(number + "=");
        for (int factor : primeFactors) {
            sb.append(factor).append('*');
        }
        if (sb.charAt(sb.length() - 1) == '*') {
            sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
        }
        System.out.println(sb);
    }

    public ListInteger primeFactors(int number) {
        if (number  2) {
            illegalArgumentCount++;
            throw new IllegalArgumentException("number is: " + number + ", need = 2");
        }

        ListInteger result = new ArrayListInteger();
        int i = 2;
        while (i = number) {
            if (number % i == 0) {
                result.add(i);
                number = number / i;
                i = 2;
            } else {
                i++;
            }
        }

        return result;
    }
}

arthas-demo是一个简单的程序，每隔一秒生成一个随机数，再执行质因数分解，并打印出分解结果。

1、启动 Demo


curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-demo.jar
java -jar arthas-demo.jar

2、启动 arthas

在命令行下面执行（使用和目标进程一致的用户启动，否则可能attach失败）：


curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar

执行该程序的用户需要和目标进程具有相同的权限。比如以`admin`用户来执行：`sudo su admin && java -jar arthas-boot.jar` 或 `sudo -u admin -EH java -jar arthas-boot.jar`。

如果attach不上目标进程，可以查看`~/logs/arthas/` 目录下的日志。

如果下载速度比较慢，可以使用aliyun的镜像：`java -jar arthas-boot.jar --repo-mirror aliyun --use-http`

`java -jar arthas-boot.jar -h` 打印更多参数信息。

选择应用java进程：


$ $ java -jar arthas-boot.jar
* [1]: 35542
  [2]: 71560 arthas-demo.jar

Demo进程是第2个，则输入2，再输入回车/enter。Arthas会attach到目标进程上，并输出日志：


[INFO] Try to attach process 71560
[INFO] Attach process 71560 success.
[INFO] arthas-client connect 127.0.0.1 3658

  ,---. ,------. ,--------.,--. ,--. ,---. ,---.
 / O  | .--. ''--. .--'| '--' | / O  '   .-'
| .-. || '--'.'   | | | .--. || .-. |`. `-.
| | | || |  | | | | | || | | |.-' |
`--' `--'`--' '--' `--'   `--'  `--'`--' `--'`-----' 

wiki: https://arthas.aliyun.com/doc
version: 3.0.5.20181127201536
pid: 71560
time: 2018-11-28 19:16:24
$

3、查看dashboard

输入dashboard，按回车/enter，会展示当前进程的信息，按ctrl+c可以中断执行。


$ dashboard
ID NAME GROUP PRIORI STATE %CPU TIME INTERRU DAEMON
17 pool-2-thread-1 system 5 WAITIN 67 0:0 false false
27 Timer-for-arthas-dashb system 10 RUNNAB 32 0:0 false true
11 AsyncAppender-Worker-a system 9 WAITIN 0 0:0 false true
9 Attach Listener system 9 RUNNAB 0 0:0 false true
3 Finalizer system 8 WAITIN 0 0:0 false true
2 Reference Handler      system         10     WAITIN 0       0:0    false   true
4      Signal Dispatcher system         9      RUNNAB 0       0:0    false   true
26     as-command-execute-dae system         10     TIMED_ 0       0:0    false   true
13     job-timeout            system         9      TIMED_ 0       0:0    false   true
1      main                   main           5      TIMED_ 0       0:0    false   false
14     nioEventLoopGroup-2-1  system         10     RUNNAB 0       0:0    false   false
18     nioEventLoopGroup-2-2  system         10     RUNNAB 0       0:0    false   false
23     nioEventLoopGroup-2-3  system         10     RUNNAB 0       0:0    false   false
15     nioEventLoopGroup-3-1  system         10     RUNNAB 0       0:0    false   false
Memory             used total max    usage GC
heap               32M 155M 1820M 1.77% gc.ps_scavenge.count 4
ps_eden_space 14M 65M 672M 2.21% gc.ps_scavenge.time(m 166
ps_survivor_space 4M 5M 5M s)
ps_old_gen 12M 85M 1365M 0.91% gc.ps_marksweep.count 0
nonheap 20M 23M -1           gc.ps_marksweep.time( 0
code_cache 3M 5M 240M 1.32% ms)
Runtime
os.name Mac OS X
os.version 10.13.4
java.version 1.8.0_162
java.home /Library/Java/JavaVir
                       tualMachines/jdk1.8.0
                       _162.jdk/Contents/Hom
                       e/jre

4、通过thread命令来获取到`arthas-demo`进程的Main Class。

thread 1会打印线程ID 1的栈，通常是main函数的线程。


$ thread 1 | grep 'main('
    at demo.MathGame.main(MathGame.java:17)

5、通过jad来反编译Main Class


$ jad demo.MathGame
ClassLoader:
+-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@3d4eac69
  +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@66350f69
Location:
/tmp/arthas-demo.jar 
/*
 * Decompiled with CFR 0_132.
 */
package demo;
import java.io.PrintStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MathGame {
    private static Random random = new Random();
    private int illegalArgumentCount = 0;
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MathGame game = new MathGame();
        do {
            game.run();
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1L);
        } while (true);
    }
 

    public void run() throws InterruptedException {
        try {
            int number = random.nextInt();
            ListInteger primeFactors = this.primeFactors(number);
            MathGame.print(number, primeFactors);
        }
        catch (Exception e) {
            System.out.println(String.format("illegalArgumentCount:%3d, ", this.illegalArgumentCount) + e.getMessage());
        }
    }

    public static void print(int number, ListInteger primeFactors) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer("" + number + "=");
        IteratorInteger iterator = primeFactors.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            int factor = iterator.next();
            sb.append(factor).append('*');
        }
        if (sb.charAt(sb.length() - 1) == '*') {
            sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
        }
        System.out.println(sb);
    }

    public ListInteger primeFactors(int number) {
        if (number  2) {
            ++this.illegalArgumentCount;
            throw new IllegalArgumentException("number is: " + number + ", need = 2");
        }
        ArrayListInteger result = new ArrayListInteger();
        int i = 2;
        while (i = number) {
            if (number % i == 0) {
                result.add(i);
                number /= i;
                i = 2;
                continue;
            }
            ++i;
        }
        return result;
    }
}

Affect(row-cnt:1) cost in 970 ms.

6、watch

通过watch命令来查看demo.MathGame#primeFactors函数的返回值：


$ watch demo.MathGame primeFactors returnObj
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 107 ms.
ts=2018-11-28 19:22:30; [cost=1.715367ms] result=null
ts=2018-11-28 19:22:31; [cost=0.185203ms] result=null
ts=2018-11-28 19:22:32; [cost=19.012416ms] result=@ArrayList[
    @Integer[5],
    @Integer[47],
    @Integer[2675531],
]
ts=2018-11-28 19:22:33; [cost=0.311395ms] result=@ArrayList[
    @Integer[2],
    @Integer[5],
    @Integer[317],
    @Integer[503],
    @Integer[887],
]
ts=2018-11-28 19:22:34; [cost=10.136007ms] result=@ArrayList[
    @Integer[2],
    @Integer[2],
    @Integer[3],
    @Integer[3],
    @Integer[31],
    @Integer[717593],
]

ts=2018-11-28 19:22:35; [cost=29.969732ms] result=@ArrayList[
    @Integer[5],
    @Integer[29],
    @Integer[7651739],
]

7、退出arthas

如果只是退出当前的连接，可以用quit或者exit命令。Attach到目标进程上的arthas还会继续运行，端口会保持开放，下次连接时可以直接连接上。

如果想完全退出arthas，可以执行stop命令。

GitHub开源地址：https://github.com/alibaba/arthas

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