阿里巴巴开源的Java性能诊断工具Arthas详解

2021-07-25 Java Java 0 评论字数统计: 11.1k(字) 阅读时长: 46(分)

一、Arthas

Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具，深受开发者喜爱。

当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决：

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？
怎样直接从JVM内查找某个类的实例？

Arthas支持JDK6+，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。

二、安装

使用`arthas-boot`（推荐）

下载arthas-boot.jar，然后用java -jar的方式启动：

1 2	curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar java -jar arthas-boot.jar

打印帮助信息：

1	java -jar arthas-boot.jar -h

如果下载速度比较慢，可以使用aliyun的镜像：
1
java -jar arthas-boot.jar --repo-mirror aliyun --use-http

使用`as.sh`

Arthas 支持在 Linux/Unix/Mac 等平台上一键安装，请复制以下内容，并粘贴到命令行中，敲 回车 执行即可：

1	curl -L https://arthas.aliyun.com/install.sh \| sh

上述命令会下载启动脚本文件 as.sh 到当前目录，你可以放在任何地方或将其加入到 $PATH 中。

直接在shell下面执行./as.sh，就会进入交互界面。

也可以执行./as.sh -h来获取更多参数信息。

全量安装

最新版本，点击下载：

解压后，在文件夹里有arthas-boot.jar，直接用java -jar的方式启动：

1	java -jar arthas-boot.jar

三、快速使用

1. 启动math-game

1 2	curl -O https://arthas.aliyun.com/math-game.jar java -jar math-game.jar

math-game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。

math-game源代码：查看

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）：

1 2	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：

1
2
3

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

math-game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

四、常用命令

dashboard仪表盘
通过thread命令来获取到arthas-demo进程的Main Class
通过jad反编译Main Class
watch

命令介绍

1. dashboard仪表盘

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。

第一部分是显示JVM中运行的所有线程：所在的线程组，优先级，线程的状态，CPU的利用率，是否是后台进程等。
第二部分显示的是JVM内存的使用情况等
第三部分是操作系统的一些信息和Java版本号

ID: Java级别的线程ID，注意这个ID不能跟jstack中的nativeID一一对应。
NAME: 线程名
GROUP: 线程组名
PRIORITY: 线程优先级, 1~10之间的数字，越大表示优先级越高
STATE: 线程的状态
CPU%: 线程的cpu使用率。比如采样间隔1000ms，某个线程的增量cpu时间为100ms，则cpu使用率=100/1000=10%
DELTA_TIME: 上次采样之后线程运行增量CPU时间，数据格式为秒
TIME: 线程运行总CPU时间，数据格式为分:秒
INTERRUPTED: 线程当前的中断位状态
DAEMON: 是否是daemon线程

2. 通过thread命令来获取到arthas-demo进程的Main Class

获取到arthas-demo进程的Main Class

thread 1 会打印线程ID为1 的栈信息，通常是main函数的线程

Threads Total: 24, NEW: 0, RUNNABLE: 7, BLOCKED: 0, WAITING: 4, TIMED_WAITING: 3, TERMINATED: 0, Internal threads: 10
ID      NAME                                              GROUP                    PRIORITY         STATE            %CPU            DELTA_TIME       TIME             INTERRUPTED     DAEMON
-1      VM Periodic Task Thread                           -                        -1               -                0.13            0.000            0:0.804          false           true
22      arthas-command-execute                            system                   5                RUNNABLE         0.09            0.000            0:0.004          false           true
-1      C1 CompilerThread2                                -                        -1               -                0.06            0.000            0:0.587          false           true
2       Reference Handler                                 system                   10               WAITING          0.0             0.000            0:0.001          false           true
3       Finalizer                                         system                   8                WAITING          0.0             0.000            0:0.004          false           true
4       Signal Dispatcher                                 system                   9                RUNNABLE         0.0             0.000            0:0.000          false           true
9       Attach Listener                                   system                   9                RUNNABLE         0.0             0.000            0:0.010          false           true
11      arthas-timer                                      system                   9                WAITING          0.0             0.000            0:0.000          false           true
14      arthas-NettyHttpTelnetBootstrap-3-1               system                   5                RUNNABLE         0.0             0.000            0:0.020          false           true
15      arthas-NettyWebsocketTtyBootstrap-4-1             system                   5                RUNNABLE         0.0             0.000            0:0.001          false           true
16      arthas-NettyWebsocketTtyBootstrap-4-2             system                   5                RUNNABLE         0.0             0.000            0:0.002          false           true
17      arthas-shell-server                               system                   9                TIMED_WAITING    0.0             0.000            0:0.002          false           true
18      arthas-session-manager                            system                   9                TIMED_WAITING    0.0             0.000            0:0.001          false           true
19      arthas-UserStat                                   system                   9                WAITING          0.0             0.000            0:0.000          false           true
21      arthas-NettyHttpTelnetBootstrap-3-2               system                   5                RUNNABLE         0.0             0.000            0:0.200          false           true
1       main                                              main                     5                TIMED_WAITING    0.0             0.000            0:0.230          false           false
-1      GC task thread#1 (ParallelGC)                     -                        -1               -                0.0             0.000            0:0.030          false           true
-1      VM Thread                                         -                        -1               -                0.0             0.000            0:0.152          false           true
-1      GC task thread#2 (ParallelGC)                     -                        -1               -                0.0             0.000            0:0.031          false           true
-1      GC task thread#3 (ParallelGC)                     -                        -1               -                0.0             0.000            0:0.030          false           true
-1      GC task thread#0 (ParallelGC)                     -                        -1               -                0.0             0.000            0:0.028          false           true
-1      C2 CompilerThread0                                -                        -1               -                0.0             0.000            0:0.704          false           true
-1      Service Thread                                    -                        -1               -                0.0             0.000            0:0.000          false           true
-1      C2 CompilerThread1                                -                        -1               -                0.0             0.000            0:0.535          false           true

thread 1

3. 通过jad反编译Main Class

1	jad demo.MathGame

4. watch监视（debug）

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

1 2	watch demo.MathGame primeFactors returnObj 包名+类名函数名 ongl表达式

[arthas@29058]$ watch demo.MathGame primeFactors returnObj
Press Q or Ctrl+C to abort.
Affect(class count: 1 , method count: 1) cost in 77 ms, listenerId: 1
method=demo.MathGame.primeFactors location=AtExceptionExit
ts=2021-07-17 15:22:29; [cost=0.58359ms] result=null
method=demo.MathGame.primeFactors location=AtExit
ts=2021-07-17 15:22:30; [cost=0.09676ms] result=@ArrayList[
    @Integer[2], # 第一个整数
    @Integer[7],
    @Integer[11],
    @Integer[557],
]
method=demo.MathGame.primeFactors location=AtExit
ts=2021-07-17 15:22:31; [cost=0.03972ms] result=@ArrayList[
    @Integer[2],
    @Integer[3],
    @Integer[17],
    @Integer[1151],
]
method=demo.MathGame.primeFactors location=AtExceptionExit
ts=2021-07-17 15:22:32; [cost=0.049295ms] result=null # 不能分解
method=demo.MathGame.primeFactors location=AtExit
ts=2021-07-17 15:22:33; [cost=0.763201ms] result=@ArrayList[
    @Integer[65809],
]

5. 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。

五、基础命令

help——查看命令帮助信息
cat——打印文件内容，和linux里的cat命令类似
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
但是它只能用于管道命令
语法：
参数列表作用
-n 显示行号
-i 忽略大小写查找
-m 行数最大显示行数，要与查询字符串一起使用
-e “正则表达式” 使用正则表达式查找
如：
1. 只显示包含java字符串的行系统属性
  1
  sysprop | grep java
2. 只显示10行，并显示出行号
  1
  sysprop | grep java -n -m10
base64——base64编码转换，和linux里的base64命令类似
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
tee指令会从标准输入设备读取数据，将其内容输出到标准输出设备，同时保存成文件。
1
2
3
EXAMPLES:
sysprop | tee /path/to/logfile | grep java
sysprop | tee -a /path/to/logfile | grep java
-a 参数是追加到文件
pwd——返回当前的工作目录，和linux命令类似
cls——清空当前屏幕区域

参数列表	作用
-n	显示行号
-i	忽略大小写查找
-m 行数	最大显示行数，要与查询字符串一起使用
-e “正则表达式”	使用正则表达式查找

session——查看当前会话的信息

Name        Value
--------------------------------------------------
 JAVA_PID    29058
 SESSION_ID  dfad3e36-c62f-49b4-906f-494f030a5c50

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。
Arthas在 watch/trace 等命令时，实际上是修改了应用的字节码，插入增强的代码。显式执行 reset 命令，可以清除掉这些增强代码。
语法：
1、还原指定类：reset Test
2、还原所有以List结尾的类：reset *List
3、还原所有的类：reset
version——输出当前目标 Java 进程所加载的 Arthas 版本号
1
2
[arthas@29058]$ version
3.5.2
history——打印命令历史
quit——退出当前 Arthas 客户端，其他 Arthas 客户端不受影响
stop——关闭 Arthas 服务端，所有 Arthas 客户端全部退出

keymap——Arthas快捷键列表及自定义快捷键

快捷键	快捷键说明	命令名称	命令说明
`"\C-a"`	ctrl + a	beginning-of-line	跳到行首
`"\C-e"`	ctrl + e	end-of-line	跳到行尾
`"\C-f"`	ctrl + f	forward-word	向前移动一个单词
`"\C-b"`	ctrl + b	backward-word	向后移动一个单词
`"\e[D"`	键盘左方向键	backward-char	光标向前移动一个字符
`"\e[C"`	键盘右方向键	forward-char	光标向后移动一个字符
`"\e[B"`	键盘下方向键	next-history	下翻显示下一个命令
`"\e[A"`	键盘上方向键	previous-history	上翻显示上一个命令
`"\C-h"`	ctrl + h	backward-delete-char	向后删除一个字符
`"\C-?"`	ctrl + shift + /	backward-delete-char	向后删除一个字符
`"\C-u"`	ctrl + u	undo	撤销上一个命令，相当于清空当前行
`"\C-d"`	ctrl + d	delete-char	删除当前光标所在字符
`"\C-k"`	ctrl + k	kill-line	删除当前光标到行尾的所有字符
`"\C-i"`	ctrl + i	complete	自动补全，相当于敲`TAB`
`"\C-j"`	ctrl + j	accept-line	结束当前行，相当于敲回车
`"\C-m"`	ctrl + m	accept-line	结束当前行，相当于敲回车
`"\C-w"`		backward-delete-word
`"\C-x\e[3~"`		backward-kill-line
`"\e\C-?"`		backward-kill-word

任何时候 tab 键，会根据当前的输入给出提示
命令后敲 - 或 -- ，然后按 tab 键，可以展示出此命令具体的选项

中文版：供参考

六、JVM相关命令

目标

dashboard 仪表板
thread 线程相关
jvm虚拟机相关
sysprop 系统属性相关
sysenv 查看jvm环境信息

1. dashboard

数据说明

ID: Java级别的线程ID，注意这个ID不能跟jstack中的nativeID一一对应。
NAME: 线程名
GROUP: 线程组名
PRIORITY: 线程优先级, 1~10之间的数字，越大表示优先级越高
STATE: 线程的状态
CPU%: 线程的cpu使用率。比如采样间隔1000ms，某个线程的增量cpu时间为100ms，则cpu使用率=100/1000=10%
DELTA_TIME: 上次采样之后线程运行增量CPU时间，数据格式为秒
TIME: 线程运行总CPU时间，数据格式为分:秒
INTERRUPTED: 线程当前的中断位状态
DAEMON: 是否是daemon线程

JVM内部线程

Java 8之后支持获取JVM内部线程CPU时间，这些线程只有名称和CPU时间，没有ID及状态等信息（显示ID为-1）。通过内部线程可以观测到JVM活动，如GC、JIT编译等占用CPU情况，方便了解JVM整体运行状况。

当JVM 堆(heap)/元数据(metaspace)空间不足或OOM时，可以看到GC线程的CPU占用率明显高于其他的线程。
当执行trace/watch/tt/redefine等命令后，可以看到JIT线程活动变得更频繁。因为JVM热更新class字节码时清除了此class相关的JIT编译结果，需要重新编译。

JVM内部线程包括下面几种：

JIT编译线程: 如 C1 CompilerThread0, C2 CompilerThread0
GC线程: 如GC Thread0, G1 Young RemSet Sampling
其它内部线程: 如VM Periodic Task Thread, VM Thread, Service Thread

JIT即时编译

JIT是just in time的缩写，也就是即时编译。通过JIT技术，能够做到Java程序执行速度的加速。

注： JIT即时编译： https://blog.csdn.net/qq_34902684/article/details/85538895

2. thread

查看当前JVM的线程堆栈信息（查看当前线程信息，查看线程的堆栈）

参数说明：

参数名称	参数说明
id	线程id
[n:]	指定最忙的前N个线程并打印堆栈
[b]	找出当前阻塞其他线程的线程
[i ]	指定cpu占比统计的采样间隔，单位为毫秒指定cpu使用率统计的采样间隔，，默认值为200
[–all]	显示所有匹配的线程

cpu使用率是如何统计出来的？

这里的cpu使用率与linux 命令top -H -p 的线程%CPU类似，一段采样间隔时间内，当前JVM里各个线程的增量cpu时间与采样间隔时间的比例。

工作原理说明：

首先第一次采样，获取所有线程的CPU时间(调用的是java.lang.management.ThreadMXBean#getThreadCpuTime()及sun.management.HotspotThreadMBean.getInternalThreadCpuTimes()接口)
然后睡眠等待一个间隔时间（默认为200ms，可以通过-i指定间隔时间）
再次第二次采样，获取所有线程的CPU时间，对比两次采样数据，计算出每个线程的增量CPU时间
线程CPU使用率 = 线程增量CPU时间 / 采样间隔时间 * 100%

注意：这个统计也会产生一定的开销（JDK这个接口本身开销比较大），因此会看到as的线程占用一定的百分比，为了降低统计自身的开销带来的影响，可以把采样间隔拉长一些，比如5000毫秒。
另外一种查看Java进程的线程cpu使用率方法：可以使用show-busy-java-threads这个脚本

举例

如：显示当前最忙的前3个线程并打印堆栈信息：

1	thread -n 3

没有线程ID，包含[Internal]表示为JVM内部线程，参考dashboard命令的介绍。
cpuUsage为采样间隔时间内线程的CPU使用率，与dashboard命令的数据一致。
deltaTime为采样间隔时间内线程的增量CPU时间，小于1ms时被取整显示为0ms。
time 线程运行总CPU时间。

当没有参数时，显示第一页线程信息

默认按照CPU增量时间降序排列，只显示第一页数据，避免滚屏。

thread –all, 显示所有匹配的线程

显示所有匹配线程信息，有时需要获取全部JVM的线程数据进行分析。

thread id，显示指定线程的运行堆栈

查看线程ID 1的栈：

thread 1

thread -i, 指定采样时间间隔

thread -i 1000 : 统计最近1000ms内的线程CPU时间。
thread -n 3 -i 1000 : 列出1000ms内最忙的3个线程栈

thread –state ，查看指定状态的线程

1	thread --state WAITING

thread -b, 找出当前阻塞其他线程的线程

有时候我们发现应用卡住了，通常是由于某个线程拿住了某个锁，并且其他线程都在等待这把锁造成的。为了排查这类问题， arthas提供了thread -b，一键找出那个罪魁祸首。

注意，目前只支持找出synchronized关键字阻塞住的线程，如果是java.util.concurrent.Lock，目前还不支持。

写一个死锁程序：

package com.hongliang;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * @author Hongliang Zhu
 * @create 2021-07-17 17:48
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        DinnerLockThread thread = new DinnerLockThread();
        new Thread(thread, "Jack").start();
        new Thread(thread, "Rose").start();
    }
}

class DinnerLockThread implements Runnable{

    String lock1 = "第一根筷子";
    String lock2 = "第二根筷子";

    public void run() {
        if ("Jack".equals(Thread.currentThread().getName())){
            synchronized (lock1){
                System.out.println("Jack 拿到了"+lock1);
                synchronized (lock2){
                    System.out.println("Jack 拿到了"+lock2);
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }else {
            synchronized (lock2){
                System.out.println("Rose 拿到了"+lock2);

                synchronized (lock1){
                    System.out.println("Rose 拿到了"+lock1);
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }

    }
}

运行：

[root@castile arthas]# java -cp demo-arthas-deadlock-1.0-SNAPSHOT.jar com.hongliang.Main
Jack 拿到了第一根筷子
Rose 拿到了第二根筷子
... 出现死锁了...

可以看到上面的Jack和Rose的线程已经Blocked

接下来使用arthas来诊断具体那个线程造成的死锁：

3. jvm 查看当前JVM信息

查看当前JVM信息

 RUNTIME
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 MACHINE-NAME                                               31604@castile.com
 JVM-START-TIME                                             2021-07-17 17:59:24
 MANAGEMENT-SPEC-VERSION                                    1.2
 SPEC-NAME                                                  Java Virtual Machine Specification
 SPEC-VENDOR                                                Oracle Corporation
 SPEC-VERSION                                               1.8
 VM-NAME                                                    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM
 VM-VENDOR                                                  Oracle Corporation
 VM-VERSION                                                 25.251-b08
 INPUT-ARGUMENTS                                            []
 CLASS-PATH                                                 demo-arthas-deadlock-1.0-SNAPSHOT.jar
 BOOT-CLASS-PATH                                            /usr/jdk/jdk1.8.0_251/jre/lib/resources.jar:/usr/jdk/jdk1.8.0_251/jre/lib/rt.jar:/usr/jdk/jdk1.8.0_251/jre/lib/sunrsasign.jar:/usr/jdk/jdk1.8.0_251
                                                            /jre/lib/jsse.jar:/usr/jdk/jdk1.8.0_251/jre/lib/jce.jar:/usr/jdk/jdk1.8.0_251/jre/lib/charsets.jar:/usr/jdk/jdk1.8.0_251/jre/lib/jfr.jar:/usr/jdk/j
                                                            dk1.8.0_251/jre/classes
 LIBRARY-PATH                                               /usr/java/packages/lib/amd64:/usr/lib64:/lib64:/lib:/usr/lib

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 CLASS-LOADING
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 LOADED-CLASS-COUNT                                         3457
 TOTAL-LOADED-CLASS-COUNT                                   3457
 UNLOADED-CLASS-COUNT                                       0
 IS-VERBOSE                                                 false

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 COMPILATION
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 NAME                                                       HotSpot 64-Bit Tiered Compilers
 TOTAL-COMPILE-TIME                                         804
 [time (ms)]

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 GARBAGE-COLLECTORS
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 PS Scavenge                                                name : PS Scavenge
 [count/time (ms)]                                          collectionCount : 6
                                                            collectionTime : 31

 PS MarkSweep                                               name : PS MarkSweep
 [count/time (ms)]                                          collectionCount : 1
                                                            collectionTime : 31


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 MEMORY-MANAGERS
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 CodeCacheManager                                           Code Cache

 Metaspace Manager                                          Metaspace
                                                            Compressed Class Space

 PS Scavenge                                                PS Eden Space
                                                            PS Survivor Space

 PS MarkSweep                                               PS Eden Space
                                                            PS Survivor Space
                                                            PS Old Gen


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 MEMORY # 内存相关
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 HEAP-MEMORY-USAGE                                          init : 31457280(30.0 MiB)
 [memory in bytes]                                          used : 23836240(22.7 MiB)
                                                            committed : 66060288(63.0 MiB)
                                                            max : 425197568(405.5 MiB)

 NO-HEAP-MEMORY-USAGE                                       init : 2555904(2.4 MiB)
 [memory in bytes]                                          used : 27348920(26.1 MiB)
                                                            committed : 28573696(27.3 MiB)
                                                            max : -1(-1 B)

 PENDING-FINALIZE-COUNT                                     0

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 OPERATING-SYSTEM#系统相关
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 OS                                                         Linux
 ARCH                                                       amd64
 PROCESSORS-COUNT                                           4
 LOAD-AVERAGE                                               0.0
 VERSION                                                    3.10.0-1127.el7.x86_64

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 THREAD
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 COUNT                                                      16
 DAEMON-COUNT                                               13
 PEAK-COUNT                                                 17
 STARTED-COUNT                                              20
 DEADLOCK-COUNT                                             2

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 FILE-DESCRIPTOR # 文件描述符
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 MAX-FILE-DESCRIPTOR-COUNT                                  4096
 OPEN-FILE-DESCRIPTOR-COUNT                                 103

THREAD相关

COUNT: JVM当前活跃的线程数
DAEMON-COUNT: JVM当前活跃的守护线程数
PEAK-COUNT: 从JVM启动开始曾经活着的最大线程数
STARTED-COUNT: 从JVM启动开始总共启动过的线程次数
DEADLOCK-COUNT: JVM当前死锁的线程数

文件描述符相关

MAX-FILE-DESCRIPTOR-COUNT：JVM进程最大可以打开的文件描述符数
OPEN-FILE-DESCRIPTOR-COUNT：JVM当前打开的文件描述符数

4. sysprop 系统属性相关

查看单个属性

1 2	$ sysprop java.version java.version=1.8.0_51

修改单个属性

$ sysprop user.country
user.country=US
$ sysprop user.country CN
Successfully changed the system property.
user.country=CN

5. sysenv 查看jvm环境信息

也可以只看其中一个环境变量

1
2
3

[arthas@31604]$ sysenv JAVA_HOME
 KEY                                       VALUE
 JAVA_HOME                                 /usr/jdk/jdk1.8.0_251

1
2
3

[arthas@31604]$ sysenv CLASSPATH
 KEY                                       VALUE
 CLASSPATH                               .:/usr/jdk/jdk1.8.0_251/lib.tools.jar

6. vmoption查看，更新VM诊断相关的参数

查看，更新VM诊断相关的参数

vmoption : 查看所有的option

vmoption PrintGCDetails : 查看指定的option

arthas@31604]$ vmoption PrintGCDetails
 KEY              VALUE                ORIGIN             WRITEABLE
 PrintGCDetails   false                DEFAULT              true

vmoption PrintGCDetails true ：更新指定的option

7. getstatic查看类的静态属性

通过getstatic命令可以方便的查看类的静态属性。使用方法为getstatic class_name field_name

[arthas@34093]$ getstatic demo.MathGame random # 查看MathGame里面的random字段
field: random # 字段
@Random[
    serialVersionUID=@Long[3905348978240129619],
    seed=@AtomicLong[144884610029513],
    multiplier=@Long[25214903917],
    addend=@Long[11],
    mask=@Long[281474976710655],
    DOUBLE_UNIT=@Double[1.1102230246251565E-16],
    BadBound=@String[bound must be positive],
    BadRange=@String[bound must be greater than origin],
    BadSize=@String[size must be non-negative],
    seedUniquifier=@AtomicLong[3620162808252824828],
    nextNextGaussian=@Double[0.0],
    haveNextNextGaussian=@Boolean[false],
    serialPersistentFields=@ObjectStreamField[][isEmpty=false;size=3],
    unsafe=@Unsafe[sun.misc.Unsafe@2b0f66cd],
    seedOffset=@Long[24],
]
Affect(row-cnt:1) cost in 10 ms.

推荐直接使用ognl命令，更加灵活。

express	执行的表达式
`[c:]`	执行表达式的 ClassLoader 的 hashcode，默认值是SystemClassLoader
`[classLoaderClass:]`	指定执行表达式的 ClassLoader 的 class name
[x]	结果对象的展开层次，默认值1

调用静态函数：

1 2	$ ognl '@java.lang.System@out.println("hello")' 返回null

获取静态类的静态字段：

$ ognl '@demo.MathGame@random'
@Random[
    serialVersionUID=@Long[3905348978240129619],
    seed=@AtomicLong[125451474443703],
    multiplier=@Long[25214903917],
    addend=@Long[11],
    mask=@Long[281474976710655],
    DOUBLE_UNIT=@Double[1.1102230246251565E-16],
    BadBound=@String[bound must be positive],
    BadRange=@String[bound must be greater than origin],
    BadSize=@String[size must be non-negative],
    seedUniquifier=@AtomicLong[-3282039941672302964],
    nextNextGaussian=@Double[0.0],
    haveNextNextGaussian=@Boolean[false],
    serialPersistentFields=@ObjectStreamField[][isEmpty=false;size=3],
    unsafe=@Unsafe[sun.misc.Unsafe@28ea5898],
    seedOffset=@Long[24],
]

执行多行表达式，赋值给临时变量，返回一个List：

 ognl '#value1=@System@getProperty("java.home"), #value2=@System@getProperty("java.runtime.name"), {#value1, #value2}'
 
 @ArrayList[
    @String[/opt/java/8.0.181-zulu/jre],
    @String[OpenJDK Runtime Environment],
]

OGNL特殊用法请参考：https://github.com/alibaba/arthas/issues/71
OGNL表达式官方指南：https://commons.apache.org/proper/commons-ognl/language-guide.html

八、Class/ClassLoader相关命令

目标

sc： Search-Class 。查看JVM已加载的类信息
sm： Search-Method 。查看已加载类的方法信息
jad: 把字节码反编译成源代码

1. sc查看JVM已加载的类信息

Search-Class” 的简写，这个命令能搜索出所有已经加载到 JVM 中的 Class 信息，这个命令支持的参数有 [d]、[E]、[f] 和 [x:]。

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
method-pattern	方法名表达式匹配
[d]	输出当前类的详细信息，包括这个类所加载的原始文件来源、类的声明、加载的ClassLoader等详细信息。如果一个类被多个ClassLoader所加载，则会出现多次
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配
[f]	输出当前类的成员变量信息（需要配合参数-d一起使用）
[x:]	指定输出静态变量时属性的遍历深度，默认为 0，即直接使用 `toString` 输出
`[c:]`	指定class的 ClassLoader 的 hashcode
`[classLoaderClass:]`	指定执行表达式的 ClassLoader 的 class name
`[n:]`	具有详细信息的匹配类的最大数量（默认为100）

1	sc com.hongliang.DinnerLockThread -d

1	sc com.hongliang.DinnerLockThread -df

sc 默认开启了子类匹配功能，也就是说所有当前类的子类也会被搜索出来，想要精确的匹配，请打开options disable-sub-class true开关

2. sm查看已加载类的方法信息

“Search-Method” 的简写，这个命令能搜索出所有已经加载了 Class 信息的方法信息。

sm 命令只能看到由当前类所声明 (declaring) 的方法，父类则无法看到。

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
method-pattern	方法名表达式匹配
[d]	展示每个方法的详细信息
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配
`[c:]`	指定class的 ClassLoader 的 hashcode
`[classLoaderClass:]`	指定执行表达式的 ClassLoader 的 class name
`[n:]`	具有详细信息的匹配类的最大数量（默认为100）

3. jad: 把字节码反编译成源代码

jad 命令将 JVM 中实际运行的 class 的 byte code 反编译成 java 代码，便于你理解业务逻辑；

在 Arthas Console 上，反编译出来的源码是带语法高亮的，阅读更方便
当然，反编译出来的 java 代码可能会存在语法错误，但不影响你进行阅读理解

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
`[c:]`	类所属 ClassLoader 的 hashcode
`[classLoaderClass:]`	指定执行表达式的 ClassLoader 的 class name
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配

反编译`java.lang.String`

反编译时只显示源代码

默认情况下，反编译结果里会带有ClassLoader信息，通过--source-only选项，可以只打印源代码。方便和mc/retransform命令结合使用。

1	jad --source-only demo.MathGame

反编译时指定ClassLoader

当有多个 ClassLoader 都加载了这个类时，jad 命令会输出对应 ClassLoader 实例的 hashcode，然后你只需要重新执行 jad 命令，并使用参数 -c 就可以反编译指定 ClassLoader 加载的那个类了；

反编译指定的函数

1	jad demo.MathGame main

4. mc内存编译

Memory Compiler/内存编译器，编译.java文件生成.class。

可以通过-d命令指定输出目录：

1	mc -d /tmp/output /tmp/ClassA.java /tmp/ClassB.java

编译生成.class文件之后，可以结合retransform命令实现热更新代码。

注意，mc命令有可能失败。如果编译失败可以在本地编译好.class文件，再上传到服务器。具体参考retransform命令说明。

可以通过-c参数指定classloader：

1	mc -c 327a647b /tmp/Test.java

5. redefine

加载外部的.class文件，redefine jvm已加载的类。

常见问题

redefine的class不能修改、添加、删除类的field和method，包括方法参数、方法名称及返回值
如果mc失败，可以在本地开发环境编译好class文件，上传到目标系统，使用redefine热加载class
目前redefine 和watch/trace/jad/tt等命令冲突，以后重新实现redefine功能会解决此问题

注意， redefine后的原来的类不能恢复，redefine有可能失败（比如增加了新的field），参考jdk本身的文档。
reset命令对redefine的类无效。如果想重置，需要redefine原始的字节码。
redefine命令和jad/watch/trace/monitor/tt等命令会冲突。执行完redefine之后，如果再执行上面提到的命令，则会把redefine的字节码重置。原因是jdk本身redefine和Retransform是不同的机制，同时使用两种机制来更新字节码，只有最后修改的会生效。

redefine的限制

不允许新增加field/method
正在跑的函数，没有退出不能生效。

举例热更新代码

源码准备

package com.hongliang;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * @author Hongliang Zhu
 * @create 2021-07-17 23:36
 */
public class PrintNum {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int i = 1;
        PrintNum p = new PrintNum();
        while (true){
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1L);
//             System.out.println("我是在main中新增的代码");
            p.run(i);
            i++;
        }

    }

    public void run(int i)   {
//        System.out.println("在run中新增的代码");
        System.out.println("run-->"+i);
    }

}

其中注释的是要即将修改的代码！！！

jad反编译

1	jad --source-only com.hongliang.PrintNum > /tmp/PrintNum.java

sc查找加载PrintNum的ClassLoader

1 2	[arthas@35673]$ sc -d com.hongliang.PrintNum \| grep classLoaderHash classLoaderHash 7852e922

mc编译

保存好/tmp/PrintNum.java之后，使用mc(Memory Compiler)命令来编译，并且通过-c参数指定ClassLoader的hash

[arthas@35673]$ mc -c 7852e922 /tmp/PrintNum.java -d /tmp/
Memory compiler output:
/tmp/com/hongliang/PrintNum.class
Affect(row-cnt:1) cost in 831 ms.

redefine

再使用redefine命令重新加载新编译好的PrintNum.class：

1
2
3

[arthas@35673]$ redefine /tmp/com/hongliang/PrintNum.class
redefine success, size: 1, classes:
com.hongliang.PrintNum

注：使用jad等命令导致重置

1	jad com.hongliang.PrintNum

6. dump

将已经加载类的字节码文件保存到特定目录： logs/arthas/classdump/

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
`[c:]`	类所属 ClassLoader 的 hashcode
`[classLoaderClass:]`	指定执行表达式的 ClassLoader 的 class name
`[d:]`	设置类文件的目标目录
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配

dump -d /tmp/output java.lang.String # String类的字节码文件放到指定目录中
dump demo.* # 
HASHCODE  CLASSLOADER                                    LOCATION
 3d4eac69  +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@3d4eac69    /Users/admin/logs/arthas/classdump/sun.misc.Launcher$AppClassLoader-3d4eac69/demo/MathGame.class
             +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@66350f69
Affect(row-cnt:1) cost in 39 ms.

7. classloader

查看classloader的继承树，urls，类加载信息

classloader 命令将 JVM 中所有的classloader的信息统计出来，并可以展示继承树，urls等。

可以让指定的classloader去getResources，打印出所有查找到的resources的url。对于ResourceNotFoundException比较有用。

参数名称	参数说明
[l]	按类加载实例进行统计
[t]	打印所有ClassLoader的继承树
[a]	列出所有ClassLoader加载的类，请谨慎使用
`[c:]`	ClassLoader的hashcode
`[classLoaderClass:]`	指定执行表达式的 ClassLoader 的 class name
`[c: r:]`	用ClassLoader去查找resource
`[c: load:]`	用ClassLoader去加载指定的类

显示所有类加载器的信息
获取某个类加载器所在的jar包
获取某个资源在哪个jar包中
加载某个类

九、增强命令

目标

monitor 方法执行监控
watch方法执行数据观测
trace 输出当前方法的调用路径
tt 方法执行数据的时空隧道
profiler 火焰图

1. monitor方法执行监控

对匹配 class-pattern／method-pattern的类、方法的调用进行监控。

monitor 命令是一个非实时返回命令.

实时返回命令是输入之后立即返回，而非实时返回的命令，则是不断的等待目标 Java 进程返回信息，直到用户输入 Ctrl+C 为止。

服务端是以任务的形式在后台跑任务，植入的代码随着任务的中止而不会被执行，所以任务关闭后，不会对原有性能产生太大影响，而且原则上，任何Arthas命令不会引起原有业务逻辑的改变。

监控的维度说明

监控项	说明
timestamp	时间戳
class	Java类
method	方法（构造方法、普通方法）
total	调用次数
success	成功次数
fail	失败次数
rt	平均RT(平均耗时)
fail-rate	失败率

方法拥有一个命名参数 [c:]，意思是统计周期（cycle of output），拥有一个整型的参数值

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
method-pattern	方法名表达式匹配
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配
`[c:]`	统计周期，默认值为120秒

每5s监控一次，类demo.MathGame中的primeFactors方法

1	monitor -c 5 demo.MathGame primeFactors

2. watch 方法执行数据观测

让你能方便的观察到指定方法的调用情况。能观察到的范围为：返回值、抛出异常、入参，通过编写 OGNL 表达式进行对应变量的查看。

参数说明

watch 的参数比较多，主要是因为它能在 4 个不同的场景观察对象

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
method-pattern	方法名表达式匹配
express	观察表达式
condition-express	条件表达式
[b]	在方法调用之前观察
[e]	在方法异常之后观察
[s]	在方法返回之后观察
[f]	在方法结束之后(正常返回和异常返回)观察
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配
[x:]	指定输出结果的属性遍历深度，默认为 1

这里重点要说明的是观察表达式，观察表达式的构成主要由 ognl 表达式组成，所以你可以这样写"{params,returnObj}"，只要是一个合法的 ognl 表达式，都能被正常支持。

观察的维度也比较多，主要体现在参数 advice 的数据结构上。Advice 参数最主要是封装了通知节点的所有信息。请参考表达式核心变量中关于该节点的描述。

特殊用法请参考：https://github.com/alibaba/arthas/issues/71
OGNL表达式官网：https://commons.apache.org/proper/commons-ognl/language-guide.html

特别说明：

watch 命令定义了4个观察事件点，即 -b 方法调用前，-e 方法异常后，-s 方法返回后，-f 方法结束后
4个观察事件点 -b、-e、-s 默认关闭，-f 默认打开，当指定观察点被打开后，在相应事件点会对观察表达式进行求值并输出
这里要注意方法入参和方法出参的区别，有可能在中间被修改导致前后不一致，除了 -b 事件点 params 代表方法入参外，其余事件都代表方法出参
当使用 -b 时，由于观察事件点是在方法调用前，此时返回值或异常均不存在

举例

观察demo.MathGame类中primeFactors方法出参和返回值，结果属性遍历深度为2
1
watch demo.MathGame primeFactors "{params,returnObj}" -x 2
观察方法的入参
1
watch demo.MathGame primeFactors "{params,returnObj}" -x 2 -b
对比前一个例子，返回值为空（事件点为方法执行前，因此获取不到返回值）
观察当前对象中的属性，如果想查看方法运行前后当前对象中的属性，可以使用target关键字代表当前对象。
1
watch demo.MathGame primeFactors "{params,target,returnObj}" -x 2 -b -s -n 2

参数里-n 2，表示只执行两次
这里输出结果中，第一次输出的是方法调用前的观察表达式的结果，第二次输出的是方法返回后的表达式的结果
结果的输出顺序和事件发生的先后顺序一致，和命令中 -s -b 的顺序无关

调整-x的值，观察具体的方法参数值

1	watch demo.MathGame primeFactors "{params,target}" -x 3

-x表示遍历深度，可以调整来打印具体的参数和结果内容，默认值是1。

条件表达式

1	watch demo.MathGame primeFactors "{params[0],target}" "params[0]<0"

只有满足条件的调用，才会有响应。
watch-express 单个值可以不加’{}’，多个值需要加’{a,b,c}’。
condition-express 不能加’{}’，可以使用逗号分隔子表达式，取表达式最后一个值来判断。

如果watch的方法存在同名的其它重载方法，可以通过下面的办法进行过滤：

根据参数类型进行过滤

watch demo.MathGame primeFactors '{params, params[0].class.name}' 'params[0].class.name == "java.lang.Integer"'

根据参数个数进行过滤

watch demo.MathGame primeFactors '{params, params.length}' 'params.length==1'

观察异常信息

1	watch demo.MathGame primeFactors "{params[0],throwExp}" -e -x 2

-e表示抛出异常时才触发
express中，表示异常信息的变量是throwExp

根据异常类型或者message进行过滤：

1	watch demo.MathGame primeFactors '{params, throwExp}' '#msg=throwExp.toString(), #msg.contains("IllegalArgumentException")' -e -x 2

观察当前对象中的属性
1
watch demo.MathGame primeFactors 'target'
如果想查看方法运行前后，当前对象中的属性，可以使用target关键字，代表当前对象 .
然后使用target.field_name访问当前对象的某个属性。
1
watch demo.MathGame primeFactors 'target.illegalArgumentCount'

3. trace 方法内部调用路径追踪

方法内部调用路径，并输出方法路径上的每个节点上耗时。

trace 命令能主动搜索 class-pattern／method-pattern 对应的方法调用路径，渲染和统计整个调用链路上的所有性能开销和追踪调用链路。

参数说明

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
method-pattern	方法名表达式匹配
condition-express	条件表达式
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配
`[n:]`	命令执行次数
`#cost`	方法执行耗时

观察的维度也比较多，主要体现在参数 advice 的数据结构上。Advice 参数最主要是封装了通知节点的所有信息。

很多时候我们只想看到某个方法的rt大于某个时间之后的trace结果，现在Arthas可以按照方法执行的耗时来进行过滤了，例如trace *StringUtils isBlank '#cost>100'表示当执行时间超过100ms的时候，才会输出trace的结果。

watch/stack/trace这个三个命令都支持#cost

trace 能方便的帮助你定位和发现因 RT 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。

参考：Trace命令的实现原理

3.3.0 版本后，可以使用动态Trace功能，不断增加新的匹配类，参考下面的示例。

举例

trace函数
1
trace demo.MathGame run
trace次数限制
1
trace demo.MathGame run -n 1
包含jdk的函数
1
trace --skipJDKMethod false demo.MathGame run
默认情况下，trace不会包含jdk里的函数调用，如果希望trace jdk里的函数，需要显式设置--skipJDKMethod false。
根据调用耗时来过滤
1
trace demo.MathGame run '#cost > 10'
只会展示耗时大于10ms的调用路径，有助于在排查问题的时候，只关注异常情况

4. stack输出当前方法的调用路径

很多时候我们都知道一个方法被执行，但这个方法被执行的路径非常多，或者你根本就不知道这个方法是从那里被执行了，此时你需要的是 stack 命令。

参数说明

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
method-pattern	方法名表达式匹配
condition-express	条件表达式
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配
`[n:]`	执行次数限制

举例

展示primeFactors的调用路径
1
stack demo.MathGame primeFactors

参数小于0的，执行两次

1	stack demo.MathGame primeFactors 'params[0]<0' -n 2

根据执行时间过滤。大于0.5ms的

1	stack demo.MathGame primeFactors '#cost>0.5'

5. tt 方法执行数据的时空隧道

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 虽然很方便和灵活，但需要提前想清楚观察表达式的拼写，这对排查问题而言要求太高，因为很多时候我们并不清楚问题出自于何方，只能靠蛛丝马迹进行猜测。

这个时候如果能记录下当时方法调用的所有入参和返回值、抛出的异常会对整个问题的思考与判断非常有帮助。

于是乎，TimeTunnel 命令就诞生了。

举例

记录下当前方法的每次调用环境现场

1	tt -t demo.MathGame primeFactors

命令参数解析
- -t
  tt 命令有很多个主参数，-t 就是其中之一。这个参数的表明希望记录下类 *Test 的 print 方法的每次执行情况。
- -n 3
  当你执行一个调用量不高的方法时可能你还能有足够的时间用 CTRL+C 中断 tt 命令记录的过程，但如果遇到调用量非常大的方法，瞬间就能将你的 JVM 内存撑爆。
  此时你可以通过 -n 参数指定你需要记录的次数，当达到记录次数时 Arthas 会主动中断tt命令的记录过程，避免人工操作无法停止的情况。

表格字段	字段解释
INDEX	时间片段记录编号，每一个编号代表着一次调用，后续tt还有很多命令都是基于此编号指定记录操作，非常重要。
TIMESTAMP	方法执行的本机时间，记录了这个时间片段所发生的本机时间
COST(ms)	方法执行的耗时
IS-RET	方法是否以正常返回的形式结束
IS-EXP	方法是否以抛异常的形式结束
OBJECT	执行对象的`hashCode()`，注意，曾经有人误认为是对象在JVM中的内存地址，但很遗憾他不是。但他能帮助你简单的标记当前执行方法的类实体
CLASS	执行的类名
METHOD	执行的方法名

条件表达式
不知道大家是否有在使用过程中遇到以下困惑
- Arthas 似乎很难区分出重载的方法
- 我只需要观察特定参数，但是 tt 却全部都给我记录了下来
  条件表达式也是用 OGNL 来编写，核心的判断对象依然是 Advice 对象。除了 tt 命令之外，watch、trace、stack 命令也都支持条件表达式。
解决方法重载
tt -t *Test print params.length==1
通过制定参数个数的形式解决不同的方法签名，如果参数个数一样，你还可以这样写
tt -t *Test print 'params[1] instanceof Integer'
解决指定参数
tt -t *Test print params[0].mobile=="13989838402"

检索调用记录
当你用 tt 记录了一大片的时间片段之后，你希望能从中筛选出自己需要的时间片段，这个时候你就需要对现有记录进行检索。
假设我们有这些记录: tt -l
我需要筛选出 primeFactors 方法的调用信息
1
tt -s 'method.name=="primeFactors"'
你需要一个 -s 参数。同样的，搜索表达式的核心对象依旧是 Advice 对象。
查看调用信息
对于具体一个时间片的信息而言，你可以通过 -i 参数后边跟着对应的 INDEX 编号查看到他的详细信息。
1
tt -i 1003
重新做一次调用
当你稍稍做了一些调整之后，你可能需要前端系统重新触发一次你的调用，此时得求爷爷告奶奶的需要前端配合联调的同学再次发起一次调用。而有些场景下，这个调用不是这么好触发的。
tt 命令由于保存了当时调用的所有现场信息，所以我们可以自己主动对一个 INDEX 编号的时间片自主发起一次调用，从而解放你的沟通成本。此时你需要 -p 参数。通过 --replay-times 指定调用次数，通过 --replay-interval 指定多次调用间隔(单位ms, 默认1000ms)
1
tt -i 1004 -p
你会发现结果虽然一样，但调用的路径发生了变化，由原来的程序发起变成了 Arthas 自己的内部线程发起的调用了。
- 需要强调的点
  1. ThreadLocal 信息丢失
    很多框架偷偷的将一些环境变量信息塞到了发起调用线程的 ThreadLocal 中，由于调用线程发生了变化，这些 ThreadLocal 线程信息无法通过 Arthas 保存，所以这些信息将会丢失。
    一些常见的 CASE 比如：鹰眼的 TraceId 等。
  2. 引用的对象
    需要强调的是，tt 命令是将当前环境的对象引用保存起来，但仅仅也只能保存一个引用而已。如果方法内部对入参进行了变更，或者返回的对象经过了后续的处理，那么在 tt 查看的时候将无法看到当时最准确的值。这也是为什么 watch 命令存在的意义。

6. profiler

profiler 命令支持生成应用热点的火焰图。本质上是通过不断的采样，然后把收集到的采样结果生成火焰图。

profiler 命令基本运行结构是 profiler action [actionArg]

参数说明

参数名称	参数说明
action	要执行的操作
actionArg	属性名模式
[i:]	采样间隔（单位：ns）（默认值：10’000’000，即10 ms）
[f:]	将输出转储到指定路径
[d:]	运行评测指定秒
[e:]	要跟踪哪个事件（cpu, alloc, lock, cache-misses等），默认是cpu

开始采样

1
2
3

profiler start
[arthas@46284]$ profiler start
Started [cpu] profiling

获取已采集的sample的数量

1
2
3

profiler getSamples
$ profiler getSamples
23

查看profiler状态

1
2
3

profiler status
$ profiler status
[itimer] profiling is running for 4 seconds

可以查看当前profiler在采样哪种event和采样时间。

停止profiler

生成svg格式结果

1
2
3

profiler stop
profiler output file: /tmp/demo/arthas-output/20191125-135546.svg
OK

默认情况下，生成的结果保存到应用的工作目录下的arthas-output目录。可以通过 --file参数来指定输出结果路径。比如：

profiler stop --file /tmp/output.svg
$ profiler stop --file /tmp/output.svg
profiler output file: /tmp/output.svg
OK

生成html格式结果

默认情况下，结果文件是svg格式，如果想生成html格式，可以用--format参数指定：

profiler stop --format html
$ profiler stop --format html
profiler output file: /tmp/test/arthas-output/20191125-143329.html
OK

或者在--file参数里用文件名指名格式。比如--file /tmp/result.html 。

1	profiler stop --file /tmp/result.html

火焰图的含义

火焰图是基于pref结果产生的SVG图片，用来展示CPU的调用栈。

y轴表示调用栈，每一层都是一个函数。调用栈越深，火焰就越高，顶部就是正在执行的函数，下方都是它的父函数。

x轴表示抽样数，如果一个函数在x轴占据的宽度越宽，就表示它被抽到的次数越多，即执行时间长。注意，x轴不代表时间，而是所有调用栈合并后，按照字母顺序排列的。

火焰图就是看顶层的哪个函数占据的宽度最大。只要有“平顶”(plateaus)，就表示该函数可能存在性能问题。颜色没有特殊含义，以为火焰图表示的是CPU的繁忙程度，所以一般选择暖色调。

本文链接： https://castile.github.io/2021/07/25/阿里巴巴开源的Java性能诊断工具Arthas详解/
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朱宏梁Research & Develop

后端开发工程师

阿里巴巴开源的Java性能诊断工具Arthas详解

一、Arthas

二、安装

使用arthas-boot（推荐）

使用as.sh

全量安装

三、快速使用

1. 启动math-game

2. 启动arthas

四、常用命令

命令介绍

1. dashboard仪表盘

2. 通过thread命令来获取到arthas-demo进程的Main Class

3. 通过jad反编译Main Class

4. watch监视 （debug）

5. 退出arthas

五、基础命令

六、JVM相关命令

目标

1. dashboard

数据说明

JVM内部线程

JIT即时编译

2. thread

cpu使用率是如何统计出来的？

举例

当没有参数时，显示第一页线程信息

thread –all, 显示所有匹配的线程

thread id， 显示指定线程的运行堆栈

thread -i, 指定采样时间间隔

thread –state ，查看指定状态的线程

thread -b, 找出当前阻塞其他线程的线程

3. jvm 查看当前JVM信息

THREAD相关

文件描述符相关

4. sysprop 系统属性相关

查看单个属性

修改单个属性

5. sysenv 查看jvm环境信息

6. vmoption查看，更新VM诊断相关的参数

7. getstatic查看类的静态属性

八、Class/ClassLoader相关命令

目标

1. sc查看JVM已加载的类信息

2. sm查看已加载类的方法信息

3. jad: 把字节码反编译成源代码

反编译java.lang.String

反编译时只显示源代码

反编译时指定ClassLoader

反编译指定的函数

4. mc内存编译

5. redefine

常见问题

redefine的限制

举例热更新代码

源码准备

jad反编译

sc查找加载PrintNum的ClassLoader

mc编译

redefine

注：使用jad等命令导致重置

6. dump

7. classloader

九、增强命令

目标

1. monitor方法执行监控

监控的维度说明

2. watch 方法执行数据观测

参数说明

举例

3. trace 方法内部调用路径追踪

参数说明

举例

4. stack输出当前方法的调用路径

参数说明

举例

5. tt 方法执行数据的时空隧道

举例

6. profiler

参数说明

使用`arthas-boot`（推荐）

使用`as.sh`

4. watch监视（debug）

thread id，显示指定线程的运行堆栈

反编译`java.lang.String`