听说你没法在JRE中使用arthas?不,你可以!

简介: 听说你没法在JRE中使用arthas?不,你可以!

本文是《容器中的Java》系列文章之 5/n ,欢迎关注后续连载 :) 。


之前经常遇到的问题是,排查问题需要挂arthas,但客户用的是JRE,没法挂载arthas。就只能让客户更换成JDK,再重新部署、排查问题。

很多有用的现场,在这个过程中也会丢失,最终导致问题排查效率降低。于是就探索了下如何在JRE环境中,使用artahs。

复现问题

如果一个Bug 没法复现,研发大概率是无法修复的。 —— by 网友

我们写一个Java例子和Dockerfile:

// ./src/main/java/Main.java
public class Main {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    while (true) {
      System.out.println("hello!");
      Thread.sleep(30 * 1000);
    }
  }
}
# ./Dockerfile
FROM openjdk:8-jdk-alpine as builder
COPY ./ /app
WORKDIR /app/src/main/java/
# 编译java文件
RUN javac Main.java
# 运行时容器使用JRE
FROM openjdk:8-jre-alpine
RUN apk add bash curl busybox-extras
WORKDIR /app/src/main/java/
# 将arthas copy 到容器中
COPY --from=hengyunabc/arthas:latest /opt/arthas /opt/arthas
COPY --from=builder /app/src/main/java/ /app/src/main/java/
CMD ["java", "Main"]

构建并正常启动应用,并尝试用arthas attach,此处为了便于了解原理,我们使用as.sh来执行:

$ # 构建镜像
$ docker build . -t example-attach
$ # 启动容器
$ docker run --name example-attach --rm example-attach
$ # 在另一个终端进入容器,执行as.sh
$ docker exec -it example-attach sh
/app/src/main/java $ /opt/arthas/as.sh
Arthas script version: 3.6.7
tools.jar was not found, so arthas could not be launched!

行吧,咱们先用jdk运行下,先看下arthas是怎么attach起来的:

# 替换容器为JDK镜像并运行
# 先启动Attach Listener
$ pid=1 ;\
  touch /proc/${pid}/cwd/.attach_pid${pid} && \
  kill -SIGQUIT ${pid} && \
  sleep 2 &&
  ls /proc/${pid}/root/tmp/.java_pid${pid}
# -x表示调试执行,会输出执行了哪些命令;1为java进程pid
$ bash -x /opt/arthas/as.sh 1
...
+ /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/bin/java -Xbootclasspath/a:/usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/lib/tools.jar -Djava.awt.headless=true -jar /opt/arthas/arthas-core.jar -pid 1 -core /opt/arthas/arthas-core.jar -agent /opt/arthas/arthas-agent.jar
...
+ telnet 127.0.0.1 3658
...

可以看到,最主要的逻辑是java -jar arthas-core.jar -pid 1 -core arthas-core.jar -agent arthas-agent.jar,然后再去连接3658端口。

-Xbootclasspath/a:tools.jar当然有用,但是在JRE中没有tools.jar,所以可以忽略。

那么上面的逻辑我们直接尝试在JRE上运行呢?我们继续在JRE镜像中执行上面的命令:

# 替换容器为JRE镜像并运行
# 先启动Attach Listener
$ pid=1 ;\
  touch /proc/${pid}/cwd/.attach_pid${pid} && \
  kill -SIGQUIT ${pid} && \
  sleep 2 &&
  ls /proc/${pid}/root/tmp/.java_pid${pid}
$ cd /opt/arthas/
$ java -jar arthas-core.jar -pid 1 -core arthas-core.jar -agent arthas-agent.jar
Error: A JNI error has occurred, please check your installation and try again
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: com/sun/tools/attach/AgentLoadException
    at java.lang.Class.getDeclaredMethods0(Native Method)
    at java.lang.Class.privateGetDeclaredMethods(Class.java:2701)
    at java.lang.Class.privateGetMethodRecursive(Class.java:3048)
    at java.lang.Class.getMethod0(Class.java:3018)
    at java.lang.Class.getMethod(Class.java:1784)
    at sun.launcher.LauncherHelper.validateMainClass(LauncherHelper.java:544)
    at sun.launcher.LauncherHelper.checkAndLoadMain(LauncherHelper.java:526)
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: com.sun.tools.attach.AgentLoadException
    at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
    at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:349)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
    ... 7 more

对照代码来看,这个报错其实很正常,arthas-core中会调用Attach API,然后加载Agent(重点代码都已经标记):

熟悉类加载机制的同学们可能猜到了,Arthas.class中依赖了com.sun.tools.的一些类,所以上面的报错其实是在类链接的时候就报错了。这也是为什么报错的stacktrace中没有任何arthas的包出现。

看着上面arthas的代码,就不得不思考下如何规避掉对tools.jar的依赖了。

如何去除对JDK的依赖

第一,像图中这样,直接调用com.sun.tools.attach.*相关类、方法,是肯定不行的,上面的报错其实已经很说明情况了。另外,通过反射也不行,tools.jar就不存在,自然无法加载这些类。

第二,能不能通过我们手动把tools.jar放到容器中的方式呢?理论上确实可以,相关issue也说了具体的操作和注意事项:

理论上这样确实能工作,但其一,tools.jar是根据不同的jdk发行版、不同的jdk版本而不同的。比如,同样在eclipse-temurin:11-jre-alpine里面也挂不上arthas,你就不能copy jdk8的tools.jar来处理。

我们在继续看下有没有其他方式来挂agent。

第三,看了一圈,ByteBuddy实现了attach agent的功能。但ByteBuddy是通过逐个尝试的方式来尝试attach,而且几乎都依赖tools.jar,大家感兴趣的话,可以看下下面几个策略的实现:

看起来我们可以自己实现一个AttachmentProvider,然后改造arthas通过ByteBuddy挂agent就可以了。

刚开始也是这样想的,甚至代码都写了一半了。直到晚上回家路上,想到上一篇文章中说的,可以通过自定义脚本或者jattach的方式来attach。

第四,通过jattach来加载。

参考jattach的文档,如下操作下即可:

# 安装 jattach
$ apk add jattach
# 挂载arthas-agent.jar
$ jattach 1 load instrument false /opt/arthas/arthas-agent.jar
Connected to remote JVM
JVM response code = 0
return code: 0
# netstat确认下监听端口
$ netstat -alnp
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name
tcp        0      0 127.0.0.1:3658          0.0.0.0:*               LISTEN      1/java
...
# 连接对应端口
$ java -jar /opt/arthas/arthas-client.jar 127.0.0.1 3658

经过了如上操作,arthas就可以畅快执行了:

最终解决方案

咱知道有的时候,我们仅仅需要一个答案:

$ pid=1 ;\
  jattach ${pid} load instrument false /opt/arthas/arthas-agent.jar && \
  java -jar /opt/arthas/arthas-client.jar 127.0.0.1 3658

总结

相比上一次musl+jdk8+pid 1的问题,这次我们用attach机制做了更多的事情。开发同学遇到JRE,再也不用换JDK、换镜像,能够最大程度的保留现场,问题排查就变得顺畅高效的多了。

当然,在容器环境中,Java应用遇到的奇奇怪怪的情况,不止如此,欲知后事如何,且听《容器中的Java》系列下回分解吧。

相关文章
|
Java Windows
【问题总结】【JAVA开发】(一)Intellj JVM启动报错
一)启动前提,最新社区版intellj 默认支持1.9 以上。将默认jdk20 替换成jdk8 出现以下问题 Error: Could not create the Java Virtual Machine. Error: A fatal exception has occurred. Program will exit. Unrecognized option: --add-opens
519 0
|
3月前
|
Java 编译器 开发工具
JDK vs JRE:面试大揭秘,一文让你彻底解锁Java开发和运行的秘密!
【8月更文挑战第24天】JDK(Java Development Kit)与JRE(Java Runtime Environment)是Java环境中两个核心概念。JDK作为开发工具包,不仅包含JRE,还提供编译器等开发工具,支持Java程序的开发与编译;而JRE仅包含运行Java程序所需的组件如JVM和核心类库。一个简单的"Hello, World!"示例展示了两者用途:需借助JDK编译程序,再利用JRE或JDK中的运行环境执行。因此,开发者应基于实际需求选择安装JDK或JRE。
57 0
|
Arthas 监控 Java
【Java虚拟机】JVM诊断神器Arthas入门实操
【Java虚拟机】JVM诊断神器Arthas入门实操
【Java虚拟机】JVM诊断神器Arthas入门实操
|
Arthas Java 测试技术
听说你没法在 JRE 中使用 arthas?不,你可以
本文是《容器中的 Java》系列文章之 5/n ,欢迎关注后续连载 :) 。
听说你没法在 JRE 中使用 arthas?不,你可以
|
Arthas 监控 Java
JVM学习(四):Arthas的安装与使用
我们本身已经有Jvisualvm和Jprofiler,这两款工具在业界知名度也比较高,他们的优点是可以图形界面上看到各维度的性能数据,使用者根据这些数据进行综合分析,然后判断哪里出现了性能问题。
519 0
|
IDE Java 编译器
一下子就弄懂JDK、JRE、JVM和SDK到底是什么了
一下子就弄懂JDK、JRE、JVM和SDK到底是什么了
938 0
一下子就弄懂JDK、JRE、JVM和SDK到底是什么了
|
监控 Oracle 安全
面经手册 · 第23篇《JDK、JRE、JVM,是什么关系?》
. Java 平台标准(JDK 8) 2. JDK 目录结构和作用 3. JDK 是什么? 4. JRE 是什么? 5. JVM 是什么?
281 1
面经手册 · 第23篇《JDK、JRE、JVM,是什么关系?》