JVM剖析工具--Arthas

Arthas（阿尔萨斯）介绍

Arthas 是阿里巴巴开源的一款强大的 Java 诊断工具，旨在帮助开发者快速定位和解决 Java 应用中的各种问题。无论是线上环境还是开发环境，Arthas 都能提供强大的支持，帮助开发者深入理解应用的运行状态，诊断性能瓶颈，甚至动态修改代码。由于其功能强大且易于使用，Arthas 已经成为众多 Java 开发者的首选工具之一。

官方文档

Arthas 官方文档

Arthas 能解决哪些问题？

当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas 可以帮助你解决：

类加载问题：这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？
代码未生效：我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？
线上调试困难：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？
用户数据问题：线上遇到某个用户的数据处理有问题，但线上无法 debug，线下无法重现！
系统运行状态：是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？
JVM 监控：有什么办法可以监控到 JVM 的实时运行状态？
性能热点定位：怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？

支持环境

JDK 版本：支持 JDK 6 及以上版本。
操作系统：支持 Linux、Mac、Windows。
交互模式：采用命令行交互模式，提供丰富的 Tab 自动补全功能，极大地方便了问题的定位和诊断。

Arthas 启动

下载与启动

下载 Arthas：

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

启动 Arthas：
- 方式一：直接启动
```
java -jar arthas-boot.jar
```
- 方式二：使用脚本启动
```
./as.sh
```

注意事项

权限问题：执行 Arthas 的用户需要和目标进程具有相同的权限，否则可能 attach 失败。例如，如果目标进程是以 admin 用户运行的，可以使用以下命令启动 Arthas：
```
sudo su admin && java -jar arthas-boot.jar
```
或者：
```
sudo -u admin -EH java -jar arthas-boot.jar
```
attach 失败：如果 attach 不上目标进程，可以查看 ~/logs/arthas/ 目录下的日志。
下载速度慢：如果下载速度较慢，可以使用阿里云的镜像：
```
java -jar arthas-boot.jar --repo-mirror aliyun --use-http
```
找不到 tools.jar：如果报错 tools.jar was not found, so arthas could not be launched!，请确保设置了正确的 JAVA_HOME 环境变量。例如：
```
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_221-amd64
```

Arthas 常用命令

1. dashboard：实时数据面板

dashboard 命令可以显示当前系统的实时数据面板，包括线程信息、JVM 内存信息及 JVM 运行时参数。按 ctrl+c 退出。

dashboard

2. thread：线程分析

thread 命令用于查看当前线程信息，帮助诊断线程阻塞、死锁等问题。

查看当前线程列表：
```
thread
```
查看所有线程：
```
thread --all
```
查找阻塞线程：
```
thread -b
```
注意：目前只支持查找 synchronized 关键字阻塞的线程，java.util.concurrent.Lock 暂不支持。
统计线程 CPU 时间：
```
thread -i 1000
```
统计最近 1000ms 内的线程 CPU 时间
列出最忙的线程：
```
thread -n 3 -i 1000
```
列出 1000ms 内最忙的 3 个线程栈。

查看指定状态的线程：

thread --state WAITING
thread --state BLOCKED

3. jad：反编译代码

jad 命令可以将 JVM 中实际运行的 class 的字节码反编译成 Java 代码，便于理解业务逻辑。

jad com.example.MyClass

4. classloader：类加载器信息

classloader 命令可以统计 JVM 中所有类加载器的信息，并展示继承树、URLs 等。

classloader

5. dump：导出字节码

dump 命令可以将已加载类的字节码导出到特定目录。

dump com.example.MyClass

6. 其他常用命令

sysprop：查看和修改 JVM 系统属性。
sysenv：查看 JVM 环境变量。
sc：查看 JVM 已加载的类信息。
sm：查看类的方法信息。
mc：编译 Java 代码。
redefine：热更新类。
monitor：监控方法执行情况。
watch：观察方法执行时的参数和返回值。

参考资料

总结

Arthas 是一款功能强大且易于使用的 Java 诊断工具，能够帮助开发者快速定位和解决 Java 应用中的各种问题。无论是线程分析、内存监控，还是代码热更新，Arthas 都提供了丰富的功能支持。通过熟练掌握 Arthas 的使用，开发者可以显著提升问题排查的效率，优化应用的性能和稳定性。如果你还没有尝试过 Arthas，建议立即下载并体验，相信它会成为你日常开发中的得力助手。