带着8个问题5分钟教你学会Arthas诊断工具

　　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？
　　这 8 个问题，Arthas 官方文档(https://arthas.aliyun.com/doc )中并没有给出答案或标准的解决方案。
　　坑爹啊
　　这不是管杀不管埋吗！！ 准备先给出我的测试代码package com.admin.study;  import com.alibaba.fastjson.JSON; import lombok.AccessLevel; import lombok.Getter; import lombok.Setter; import lombok.ToString; import lombok.experimental.FieldDefaults;  import java.util.List; import java.util.concurrent.TimeUnit;  public class ArthasDemo {     public static void main(String[] args) {         String s = ＂[{＂name＂:＂zhangsan＂,＂age＂:＂10＂,＂telephone＂:＂123456＂,＂interests＂:[＂sing＂,＂dance＂,＂rap＂]}, ＂ +                 ＂{＂name＂:＂lisi＂,＂age＂:＂20＂,＂telephone＂:＂123457＂,＂interests＂:[＂sing＂,＂swim＂]}, ＂ +                 ＂{＂name＂:＂wangwu＂,＂age＂:＂30＂,＂telephone＂:＂123458＂,＂interests＂:[＂sing＂,＂program＂]}]＂;         //模拟一遍遍的调用方法的过程         for (; ; ) {             System.out.println(new ArthasDemo().convert(s));             try {                 TimeUnit.SECONDS.sleep(10);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }     }      private List convert(String s) {         return JSON.parseArray(s, People.class);     }       @Getter     @Setter     @ToString     @FieldDefaults(level = AccessLevel.PRIVATE)     private static class People {         /**          * 姓名          */         String name;         /**          * 年龄          */         String age;         /**          * 电话          */         String telephone;         /**          * 兴趣列表          */         List interests;     } } 以下是控制台正常打印的结果/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_192.jdk/Contents/Home/bin/java ... [ArthasDemo.People(name=zhangsan, age=10, telephone=123456, interests=[sing, dance, rap]), ArthasDemo.People(name=lisi, age=20, telephone=123457, interests=[sing, swim]), ArthasDemo.People(name=wangwu, age=30, telephone=123458, interests=[sing, program])] [ArthasDemo.People(name=zhangsan, age=10, telephone=123456, interests=[sing, dance, rap]), ArthasDemo.People(name=lisi, age=20, telephone=123457, interests=[sing, swim]), ArthasDemo.People(name=wangwu, age=30, telephone=123458, interests=[sing, program])]下载并运行 Arthas
　　按照下图中的步骤，选择一个 Java 进程进行 attach。
　　下载并运行Arthas 访问 WebConsole
　　attach 成功后可以打开谷歌浏览器输入http://127.0.0.1:3658/  打开 WebConsole
　　（吐槽一句 Mac OS 的 Safari 浏览器不支持） 使用 WebConsole 最方便的是你可以打开多个标签页同时操作
　　问题 1：这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？
　　这个问题我经常在处理各种「依赖冲突」 的时候遇到，有一些类的完全名称是一模一样，通过常规的办法无法解决类具体从哪个 jar 包加载。
　　别急，看我下面的解决办法。 sc
　　通过 sc  命令 模糊查看当前 JVM 中是否加载了包含关键字的类，以及获取其完全名称。 注意使用 sc -d  命令，获取 classLoaderHash，这个值在后面需要用到。
　　sc -d *ArthasDemo*
　　sc-d命令 classloader
　　通过 classloader  查看 class 文件来自哪个 jar 包 使用 cls  命令可以清空命令行，这个简单的命令官方文档居然找不到…
　　注意 classloader -c  后面的值填上面第一步中获取到的 Hash 值，class 文件路径使用＂/＂分割，且必须以.class 结尾。
　　[arthas@3633]$ classloader -c 18b4aac2 -r com/admin/study/ArthasDemo.class file:/Users/admin/code/concurrentbook/target/classes/com/shockang/study/ArthasDemo.class Affect(row-cnt:1) cost in 0 ms.
　　上面是显示 class 文件路径的，如果 class 文件来自 jar 包，可以显示 jar 包路径，例如官方文档给的例子： $ classloader -c 1b6d3586 -r java/lang/String.class jar:file:/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_60.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar!/java/lang/String.class问题 2：我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？
　　推荐使用 watch  和 tt  命令，非常好用。
　　这两个命令都是用来查看方法调用过程的，不同的是 watch  命令是调用一次打印一次方法的调用情况，而 tt  命令可以先生成一个不断增加的调用列表，然后指定其中某一项进行观测。 使用  watch  命令查看方法调用情况。我们要查看 ArthasDemo 这个类里面的 convert 方法调用情况。
　　watch命令 watch com.shockang.study.ArthasDemo convert ＂{params,target,returnObj}＂ -f -x 4
　　watch  后面跟上完全类名和方法名，以及一个 OGNL 的表达式，-f 表示不论正常返回还是异常返回都进行观察，-x 表示输出结果的属性遍历深度，默认为 1， 建议无脑写 4 就行，这是笔者经验来看最大的遍历深度，再大就不支持了
　　使用  tt  命令来观测方法调用情况，tt  命令可以查看「多次调用」 并选择其中一个进行观测，但是如果输出结果是多层嵌套就没办法看了，而 watch  可以查看「多层嵌套」 的结果。 使用 tt -t 记录下当前方法的每次调用环境现场
　　tt -t命令 tt -t com.shockang.study.ArthasDemo convert
　　TIMESTAMP表示方法调用发生的时间，COST 表示调用耗时（ms），IS-RET表示是否正常返回，IS-EXP 表示是否异常返回，OBJECT 表示对象的 HASH 值 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
　　tt-i命令 图中之所以可以打印兴趣列表，是调用了其 toString 方法，如果没有重写 java.lang.Object 类的 toString 方法，只会看到 hash 值。
　　如何判断代码是否已经提交？
　　通过 jad --source-only  可以查看源代码。 [arthas@3633]$ jad --source-only com.admin.study.ArthasDemo        /*         * Decompiled with CFR.         */        package com.admin.study;         import com.alibaba.fastjson.JSON;        import java.util.List;        import java.util.concurrent.TimeUnit;         public class ArthasDemo {            public static void main(String[] args) { /*15*/         String s = ＂[{＂name＂:＂zhangsan＂,＂age＂:＂10＂,＂telephone＂:＂123456＂,＂interests＂:[＂sing＂,＂dance＂,＂rap＂]}, {＂name＂:＂lisi＂,＂age＂:＂20 ＂,＂telephone＂:＂123457＂,＂interests＂:[＂sing＂,＂swim＂]}, {＂name＂:＂wangwu＂,＂age＂:＂30＂,＂telephone＂:＂123458＂,＂interests＂:[＂sing＂,＂program＂]}]＂;                while (true) { /*20*/             System.out.println(new ArthasDemo().convert(s));                    try { /*22*/                 TimeUnit.SECONDS.sleep(10L); /*25*/                 continue;                    }                    catch (InterruptedException e) { /*24*/                 e.printStackTrace();                        continue;                    }                    break;                }            }             private List convert(String s) { /*30*/         return JSON.parseArray(s, People.class);            }             private static class People {                private String name;                private String age;                private String telephone;                private List interests;                 private People() {                }                 public String toString() {                    return ＂ArthasDemo.People(name=＂ + this.getName() + ＂, age=＂ + this.getAge() + ＂, telephone=＂ + this.getTelephone() + ＂, interests=＂ + this.getIntere sts() + ＂)＂;                }                 public String getName() {                    return this.name;                }                 public void setName(String name) {                    this.name = name;                }                 public String getAge() {                    return this.age;                }                 public String getTelephone() {                    return this.telephone;                }                 public List getInterests() {                    return this.interests;                }                 public void setAge(String age) {                    this.age = age;                }                 public void setTelephone(String telephone) {                    this.telephone = telephone;                }                 public void setInterests(List interests) {                    this.interests = interests;                }            }        }  [arthas@3633]$问题 3：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？
　　通过上面问题 2 的 watch  和 tt  命令可以查看方法调用情况。
　　此外，可以通过 redefine  命令「热替换」 线上的代码，注意应用重启之后会失效，这在某些紧急情况下会有奇效。
　　比如说我们修改一下方法体里面的代码，加了一行日志打印：     private List convert(String s) {         System.out.println(s);         return JSON.parseArray(s, People.class);     }
　　这时我们就可以将新代码编译后的 class 文件热替换正在运行的 ArthasDemo 的代码。
　　redefine命令
　　热替换 JVM 内存中（方法区）加载的类
　　从这张图可以明显的看出，明明源码中没有打印字符串 s 的逻辑，但是控制台还是打印了字符串，因为我们已经热替换了 JVM 内存中（方法区）加载的类。 问题 4：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！
　　这个问题没有完美的解决办法
　　参考一下问题 2 和问题 3的解决方案
　　推荐使用 tt  命令并将命令行返回结果输出到一个文件中，后续可以选择异常的一行记录使用 tt -i  命令进行深入的分析。
　　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。
　　tee命令 tt -t com.admin.study.ArthasDemo convert | tee /Users/admin/Downloads/log
　　此外还可以使用 monitor  命令统计方法调用成功失败情况。
　　monitor命令 monitor -c 30 com.admin.study.ArthasDemo convert | tee /Users/admin/Downloads/log1-c 后面接统计周期，默认值为120秒
　　问题 5：是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？
　　使用 dashboard  命令可以查看当前系统的实时数据面板， 当运行在Ali-tomcat时，会显示当前tomcat的实时信息，如HTTP请求的qps, rt, 错误数, 线程池信息等等。
　　dashboard实时数据面板
　　从图中可以看到线程情况，内存使用情况，系统参数等。 问题 6：有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？
　　使用 jvm  命令可以查看 JVM 的实时运行状态。
　　JVM 的实时运行状态 问题 7：怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？
　　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。 默认情况下，生成的是 cpu 的火焰图，即 event 是 cpu，可以用--event 参数来指定。注意不同系统支持的 event 不同
　　默认情况下，arthas使用3658端口，则可以打开：http://localhost:3658/arthas-output/  查看到arthas-output目录下面的profiler结果：
　　profiler目录
　　选择一项点击
　　profiler结果图 问题 8：怎样直接从JVM内查找某个类的实例？
　　使用 vmtool  可以达成目的 这个功能是 Arthas 3.5.1 新增的。可以参考官方文档 https://arthas.aliyun.com/doc/vmtool.html#id1
　　$ vmtool --action getInstances --className java.lang.String --limit 10 @String[][     @String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session],     @String[com.taobao.arthas.core.shell.session.Session],     @String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session],     @String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session],     @String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session.class],     @String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session.class],     @String[com/taobao/arthas/core/shell/session/Session.class],     @String[com/],     @String[java/util/concurrent/ConcurrentHashMap$ValueIterator],     @String[java/util/concurrent/locks/LockSupport], ]
　　通过 --limit 参数，可以限制返回值数量，避免获取超大数据时对JVM造成压力。默认值是10。
　　如果想精确的定位到具体的类实例，可以通过指定 classloader name 或者 classloader hash，如下所示： vmtool --action getInstances --classLoaderClass org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader --className org.springframework.context.ApplicationContextvmtool --action getInstances -c 19469ea2 --className org.springframework.context.ApplicationContext获取 classloader hash 的方法请参考上面的问题 1
　　vmtool 还有个不错的功能，可以「强制进行GC」 ，这在某些生产环境内存紧张的情况下有奇效。 vmtool --action forceGc