Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具，深受开发者喜爱。

`Arthas能解决什么`

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？

Arthas支持JDK 6+，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。

`Arthas`在线教程(推荐)

`Arthas`安装

使用`arthas-boot`(推荐)

下载arthas-boot.jar，然后用java -jar的方式启动：

wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar java -jar arthas-boot.jar

打印帮助信息：

java -jar arthas-boot.jar -h

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

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：

curl -L https://alibaba.github.io/arthas/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。

`Arthas`常用命令

Dashboard

当前系统的实时数据面板

https://alibaba.github.io/arthas/dashboard

参数解释

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%: 线程消耗的cpu占比，采样100ms，将所有线程在这100ms内的cpu使用量求和，再算出每个线程的cpu使用占比。

TIME: 线程运行总时间

INTERRUPTE: 线程当前的中断位状态

DAEMON: 是否是daemon线程

Thread

查看当前 JVM 的线程堆栈信息

一目了然的了解系统的状态，哪些线程比较占cpu？他们到底在做什么？

$ thread -n 3
"as-command-execute-daemon" Id=29 cpuUsage=75% RUNNABLE
    at sun.management.ThreadImpl.dumpThreads0(Native Method)
    at sun.management.ThreadImpl.getThreadInfo(ThreadImpl.java:440)
    at com.taobao.arthas.core.command.monitor200.ThreadCommand$1.action(ThreadCommand.java:58)
    at com.taobao.arthas.core.command.handler.AbstractCommandHandler.execute(AbstractCommandHandler.java:238)
    at com.taobao.arthas.core.command.handler.DefaultCommandHandler.handleCommand(DefaultCommandHandler.java:67)
    at com.taobao.arthas.core.server.ArthasServer$4.run(ArthasServer.java:276)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1145)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:615)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
    Number of locked synchronizers = 1
    - java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker@6cd0b6f8
"as-session-expire-daemon" Id=25 cpuUsage=24% TIMED_WAITING
    at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
    at com.taobao.arthas.core.server.DefaultSessionManager$2.run(DefaultSessionManager.java:85)
"Reference Handler" Id=2 cpuUsage=0% WAITING on java.lang.ref.Reference$Lock@69ba0f27
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    -  waiting on java.lang.ref.Reference$Lock@69ba0f27
    at java.lang.Object.wait(Object.java:503)
    at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:133)

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

PS: 这里的cpu统计的是，一段采样间隔内，当前JVM里各个线程所占用的cpu时间占总cpu时间的百分比。其计算方法为：首先进行一次采样，获得所有线程的cpu的使用时间(调用的是java.lang.management.ThreadMXBean#getThreadCpuTime这个接口)，然后睡眠一段时间，默认100ms，可以通过-i参数指定，然后再采样一次，最后得出这段时间内各个线程消耗的cpu时间情况，最后算出百分比。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。

jad

对类进行反编译:

$ jad javax.servlet.Servlet
ClassLoader:
+-java.net.URLClassLoader@6108b2d7
  +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
    +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@1ddf84b8
Location:
/Users/xxx/work/test/lib/servlet-api.jar
/*
 * Decompiled with CFR 0_122.
 */
package javax.servlet;
import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
public interface Servlet {
    public void init(ServletConfig var1) throws ServletException;
    public ServletConfig getServletConfig();
    public void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;
    public String getServletInfo();
    public void destroy();
}

mc

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

mc /tmp/Test.java

redefine

加载外部的.class文件，redefine jvm已加载的类。

redefine /tmp/Test.class
redefine -c 327a647b /tmp/Test.class /tmp/Test\$Inner.class

sc

查找JVM中已经加载的类

$ sc -d org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext
 class-info        org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext
 code-source       /Users/xxx/work/test/WEB-INF/lib/spring-web-3.2.11.RELEASE.jar
 name              org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext
 isInterface       false
 isAnnotation      false
 isEnum            false
 isAnonymousClass  false
 isArray           false
 isLocalClass      false
 isMemberClass     false
 isPrimitive       false
 isSynthetic       false
 simple-name       XmlWebApplicationContext
 modifier          public
 annotation
 interfaces
 super-class       +-org.springframework.web.context.support.AbstractRefreshableWebApplicationContext
                     +-org.springframework.context.support.AbstractRefreshableConfigApplicationContext
                       +-org.springframework.context.support.AbstractRefreshableApplicationContext
                         +-org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext
                           +-org.springframework.core.io.DefaultResourceLoader
                             +-java.lang.Object
 class-loader      +-org.apache.catalina.loader.ParallelWebappClassLoader
                     +-java.net.URLClassLoader@6108b2d7
                       +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
                         +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@1ddf84b8
 classLoaderHash   25131501

参数说明

class-pattern

类名表达式匹配

-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

PS: class-pattern支持全限定名，如com.test.AAA，也支持com/test/AAA这样的格式，这样，我们从异常堆栈里面把类名拷贝过来的时候，不需要在手动把/替换为.啦,

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

sm

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

PS: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

stack

查看方法 test.arthas.TestStack#doGet 的调用堆栈：

$ stack test.arthas.TestStack doGet
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 286 ms.
ts=2018-09-18 10:11:45;thread_name=http-bio-8080-exec-10;id=d9;is_daemon=true;priority=5;TCCL=org.apache.catalina.loader.ParallelWebappClassLoader@25131501
    @test.arthas.TestStack.doGet()
        at javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:624)
        at javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:731)
        at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:303)
        at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:208)
        at org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter(WsFilter.java:52)
        at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:241)
        at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:208)
        at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:241)
        at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:208)
        at org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve.invoke(StandardWrapperValve.java:220)
        at org.apache.catalina.core.StandardContextValve.invoke(StandardContextValve.java:110)
        ...
        at org.apache.catalina.core.StandardHostValve.invoke(StandardHostValve.java:169)
        at org.apache.catalina.valves.ErrorReportValve.invoke(ErrorReportValve.java:103)
        at org.apache.catalina.core.StandardEngineValve.invoke(StandardEngineValve.java:116)
        at org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter.service(CoyoteAdapter.java:451)
        at org.apache.coyote.http11.AbstractHttp11Processor.process(AbstractHttp11Processor.java:1121)
        at org.apache.coyote.AbstractProtocol$AbstractConnectionHandler.process(AbstractProtocol.java:637)
        at org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$SocketProcessor.run(JIoEndpoint.java:316)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
        at org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

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, 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。

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

trace 在执行的过程中本身是会有一定的性能开销，在统计的报告中并未像 JProfiler 一样预先减去其自身的统计开销。

所以这统计出来有些许的不准，渲染路径上调用的类、方法越多，性能偏差越大。但还是能让你看清一些事情的。

观察方法执行的时候哪个子调用比较慢:

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

-n

命令执行次数

#cost

方法执行耗时

PS：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，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

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 groovy 表达式进行对应变量的查看。

观察方法 test.arthas.TestWatch#doGet 执行的入参，仅当方法抛出异常时才输出。

$ watch test.arthas.TestWatch doGet {params[0], throwExp} -e
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 65 ms.
ts=2018-09-18 10:26:28;result=@ArrayList[
    @RequestFacade[org.apache.catalina.connector.RequestFacade@79f922b2],
    @NullPointerException[java.lang.NullPointerException],
]

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(默认关闭)

-e

在方法异常之后观察(默认关闭)

-s

在方法返回之后观察(默认关闭)

-f

在方法结束之后(正常返回和异常返回)观察 (默认开启)

-x

指定输出结果的属性遍历深度，默认为0

PS: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 groovy 表达式组成，只要是一个合法的 groovy 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。

Monitor

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被不会被执行，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 的命令也不会引起任何原有业务逻辑的改变

监控某个特殊方法的调用统计数据，包括总调用次数，平均rt，成功率等信息，每隔5秒输出一次。

$ monitor -c 5 org.apache.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl sayHello
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 109 ms.
 timestamp            class                                           method    total  success  fail  avg-rt(ms)  fail-rate
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 2018-09-20 09:45:32  org.apache.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl  sayHello  5      5        0     0.67        0.00%
 timestamp            class                                           method    total  success  fail  avg-rt(ms)  fail-rate
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 2018-09-20 09:45:37  org.apache.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl  sayHello  5      5        0     1.00        0.00%
 timestamp            class                                           method    total  success  fail  avg-rt(ms)  fail-rate
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 2018-09-20 09:45:42  org.apache.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl  sayHello  5      5        0     0.43        0.00%

参数说明

class-pattern

类名表达式匹配

method-pattern

方法名表达式匹配

-c

统计周期，默认值为120秒

监控项

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

fail-rate 失败率

PS:方法执行监控, 对匹配 class-pattern／method-pattern的类、方法的调用进行监控。

Time Tunnel(tt)

记录方法调用信息，支持事后查看方法调用的参数，返回值，抛出的异常等信息，仿佛穿越时空隧道回到调用现场一般。

$ tt -t org.apache.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl sayHello
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 75 ms.
 INDEX   TIMESTAMP            COST(ms)  IS-RET  IS-EXP   OBJECT         CLASS                          METHOD
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 1000    2018-09-20 09:54:10  1.971195  true    false    0x55965cca     DemoServiceImpl                sayHello
 1001    2018-09-20 09:54:11  0.215685  true    false    0x55965cca     DemoServiceImpl                sayHello
 1002    2018-09-20 09:54:12  0.236303  true    false    0x55965cca     DemoServiceImpl                sayHello
 1003    2018-09-20 09:54:13  0.159598  true    false    0x55965cca     DemoServiceImpl                sayHello
 1004    2018-09-20 09:54:14  0.201982  true    false    0x55965cca     DemoServiceImpl                sayHello
 1005    2018-09-20 09:54:15  0.214205  true    false    0x55965cca     DemoServiceImpl                sayHello
 1006    2018-09-20 09:54:16  0.241863  true    false    0x55965cca     DemoServiceImpl                sayHello
 1007    2018-09-20 09:54:17  0.305747  true    false    0x55965cca     DemoServiceImpl                sayHello
 1008    2018-09-20 09:54:18  0.18468   true    false    0x55965cca     DemoServiceImpl                sayHello

Classloader

了解当前系统中有多少类加载器，以及每个加载器加载的类数量，帮助您判断是否有类加载器泄露。

$ classloader
 name                                                  numberOfInstances  loadedCountTotal
 BootstrapClassLoader                                  1                  3346
 com.taobao.arthas.agent.ArthasClassloader             1                  1262
 java.net.URLClassLoader                               2                  1033
 org.apache.catalina.loader.ParallelWebappClassLoader  1                  628
 sun.reflect.DelegatingClassLoader                     166                166
 sun.misc.Launcher$AppClassLoader                      1                  31
 com.alibaba.fastjson.util.ASMClassLoader              6                  15
 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader                      1                  7
 org.jvnet.hk2.internal.DelegatingClassLoader          2                  2
 sun.reflect.misc.MethodUtil                           1                  1

Web Console

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Arthas（java 诊断工具）：安装和常用命令

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