Java诊断利器Arthas优雅排查生产环境

mac2025-12-08 5

前言

Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具。在线排查问题，无需重启；动态跟踪Java代码；实时监控JVM状态。对分秒必争的线上异常，Arthas可帮助我们快速诊断相关问题。

下载安装

下载Arthas的arthas-boot.jar

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

下载arthas之后，先来了解帮助信息，可以通过java -jar arthas-boot.jar -h命令查看，这里给出了一些例子和参数说明

[root@izwz94a0v1sz0gk4rezdcbz arthas]# java -jar arthas-boot.jar -h [INFO] arthas-boot version: 3.1.4 Usage: arthas-boot [-h] [--target-ip <value>] [--telnet-port <value>] [--http-port <value>] [--session-timeout <value>] [--arthas-home <value>] [--use-version <value>] [--repo-mirror <value>] [--versions] [--use-http] [--attach-only] [-c <value>] [-f <value>] [--height <value>] [--width <value>] [-v] [--tunnel-server <value>] [--agent-id <value>] [--stat-url <value>] [pid] Bootstrap Arthas EXAMPLES: java -jar arthas-boot.jar <pid> java -jar arthas-boot.jar --target-ip 0.0.0.0 java -jar arthas-boot.jar --telnet-port 9999 --http-port -1 java -jar arthas-boot.jar --tunnel-server 'ws://192.168.10.11:7777/ws' java -jar arthas-boot.jar --tunnel-server 'ws://192.168.10.11:7777/ws' --agent-id bvDOe8XbTM2pQWjF4cfw java -jar arthas-boot.jar --stat-url 'http://192.168.10.11:8080/api/stat' java -jar arthas-boot.jar -c 'sysprop; thread' <pid> java -jar arthas-boot.jar -f batch.as <pid> java -jar arthas-boot.jar --use-version 3.1.4 java -jar arthas-boot.jar --versions java -jar arthas-boot.jar --session-timeout 3600 java -jar arthas-boot.jar --attach-only java -jar arthas-boot.jar --repo-mirror aliyun --use-http WIKI: https://alibaba.github.io/arthas Options and Arguments: -h,--help Print usage --target-ip <value> The target jvm listen ip, default 127.0.0.1 --telnet-port <value> The target jvm listen telnet port, default 3658 --http-port <value> The target jvm listen http port, default 8563 --session-timeout <value> The session timeout seconds, default 1800 (30min) --arthas-home <value> The arthas home --use-version <value> Use special version arthas --repo-mirror <value> Use special maven repository mirror, value is center/aliyun or http repo url. --versions List local and remote arthas versions --use-http Enforce use http to download, default use https --attach-only Attach target process only, do not connect -c,--command <value> Command to execute, multiple commands separated by ; -f,--batch-file <value> The batch file to execute --height <value> arthas-client terminal height --width <value> arthas-client terminal width -v,--verbose Verbose, print debug info. --tunnel-server <value> The tunnel server url --agent-id <value> The agent id register to tunnel server --stat-url <value> The report stat url <pid> Target pid

启动

启动arthas之前，先启动一个springboot的应用。该demo在地址https://github.com/yangtao…

java -jar ytao-springboot-demo.jar

启动arthas-boot.jar命令

java -jar arthas-boot.jar

这里注意需要启动demo和arthas使用同一权限用户，否则使用attach机制获取不到进程信息（这里刚使用时没注意，遇到过这个问题）。例：root用户启动 demo，u1用户启动arthas时，打印信息Can not find java process. Try to pass <pid> in command line.

查看源码，在获取进程之后，添加日志输出。结果为空，返回-1，判断结果小于0时，直接退出。

启动类Bootstrap#main的代码

进程工具类ProcessUtils#select的代码

通过上面也分析到，我们启动arthas之前，必须要先启动我们的目标进程，否则arthas可能无法启动。

使用root用户启动成功界面

选择java进程，这里我们的ytao-springboot-demo是 1,选择后会有连接信息

[INFO] arthas home: /root/.arthas/lib/3.1.4/arthas [INFO] Try to attach process 22005 [INFO] Attach process 22005 success. [INFO] arthas-client connect 127.0.0.1 3658 ,---. ,------. ,--------.,--. ,--. ,---. ,---. / O \ | .--. ''--. .--'| '--' | / O \ ' .-' | .-. || '--'.' | | | .--. || .-. |`. `-. | | | || |\ \ | | | | | || | | |.-' | `--' `--'`--' '--' `--' `--' `--'`--' `--'`-----' wiki https://alibaba.github.io/arthas tutorials https://alibaba.github.io/arthas/arthas-tutorials version 3.1.4 pid 17339 time 2019-10-17 02:29:06

dashboard 数据面板

使用dashboard命令，可以查看线程，内存，GC，以及Runtime信息

jad 反编译

有时我们会遇到线上代码运行结果不是我们期望的结果，有种情况就是线上代码不是我们想要的版本，但是要查看的话，需要下载后再进行反编译。这时arthas的jad可以帮助我们线上进行即时反编译，确认代码是否符合我们的版本。

jad com.ytao.service.UserServiceImpl

watch 函数执行信息

使用watch命令可以查看函数的执行信息。watch的参数列表（来自官网）

参数参数说明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

当我们遇到线上数据bug时，我们一般处理的手段就是开发环境模拟线上数据，从生产日志中查找线索，再或者远程debug。以上不管哪种排查手段，相对都是比较麻烦。这时Arthas的watch可以帮助我们查看实时的代码执行情况。使用观察表达式可以查看函数的参数,返回值,异常信息。观察表达式主要由OGNL表达式组成，所以可以编写OGNL表达式来执行。

观察表达式的变量

变量变量说明params函数的入参returnObj函数的返回值throwExp异常信息target当前对象

查看一个函数的入参和返回值

watch com.ytao.service.UserServiceImpl getUser "{params,returnObj}"

打印信息isEmpty=false;size=1可以看到参数为非空，参数数量为一个。查看具体入参信息

watch com.ytao.service.UserServiceImpl getUser "{params[0],returnObj}"

查看异常信息

watch com.ytao.service.UserServiceImpl getUser "throwExp"

当我们传入一个参数为-1时,打印出我们定义的非法参数异常

watch除了观察表达式外，还能使用条件表达式，以及观察事件点。注意使用观察事件点时，有些观察表达式的变量不一定存在，比如使用-b时，返回值和异常信息都为空。

有时我们排查某个函数，不能马上获取到函数的信息，arthas给提供的后台异步任务可以帮助我们记录日志。使用方式和Linux的类似。

watch com.ytao.service.UserServiceImpl getUser "{params,returnObj}" > /log/w.log &

查看异步保存的日志

tt 定位异常调用

上面所介绍的watch可以排查函数的调用情况，比较适用在已知当次调用可能存在的情况后，查看信息。如果一个函数调用n次后，有几次为执行异常，我们要去找出这些异常的调用，在watch中排查就不怎么方便了。使用tt命令可以较方便查看异常的调用及信息。对com.ytao.service.UserServiceImpl#getUser的函数查看,-t是每次调用该函数都会记录

tt -t com.ytao.service.UserServiceImpl getUser

记录信息

查看所有记录

tt -l

查看指定函数记录

tt -s 'method.name=="getUser"'

输出信息说明

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

从上面参数中我们看到1003调用是以抛异常的形式结束，因为tt会记录每次调用的信息，所以我们可以查看1003的详细信息

tt -i 1003

trace 查看调用链路

我们常会遇到调用某个api时rt过长，我们就要找出调用链上的某个或几个函数进行优化，我们通常定位几个可能的锚点，打印各个锚点间的rt。或者从日志中找出日志打印的时间点计算出时间差，不管使用哪种方法都比较繁琐。当使用arthas的trace命令可以轻松的完成我们的需求。 trace参数说明

参数参数说明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

使用trace输出com.ytao.controller.UserController#getUser的信息

trace com.ytao.service.UserServiceImpl getUser

输出结果

在实际使用使用排查过程中，为了减少无用信息的输出，我们一般会使用#cost过滤耗时不长和jdk自带的函数，可以忽略的调用，减少信息的输出。例如：过滤掉小于1ms的调用

trace com.ytao.service.UserServiceImpl getUser '#cost > 1'

redefine 实现热部署

当我们查找出bug，想要快速上线拯救苍生的时候，Arthas为我们准备了redefine命令来实现热更新。尽管现在都在倡导jad/mc/redefine热更一条龙，但是线上代码建议本地编译好后再进行替换，避免手误操作。首先先在UserServiceImpl中添加一行代码

获取classLoaderHash，通过sc命令获取类的信息

sc -d *UserServiceImpl

执行redefine修改的类

redefine -c 1d56ce6a /usr/local/jar/UserServiceImpl.class

通过打印的信息验证是否更新UserServiceImpl类

Arthas的使用，除了上文中所讲解到的，还有一些其他的诊断功能，这只是我个人使用的方法。但是使用该类工具一定要有套组合拳，对排查问题过程中，遇到问题有对应的排查手段，并非盲目排查。

个人博客： https://ytao.top

我的公众号 ytao

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