jvm 调优之 Arthas (阿里巴巴开源的 Java 诊断工具）
一、Arthas是什么鬼？
Arthas是一款阿里巴巴开源的 Java 线上诊断工具，功能非常强大，可以解决很多线上不方便解决的问题。
Arthas诊断使用的是命令行交互模式，支持JDK6+，Linux、Mac、Windows 操作系统，命令还支持使用 tab 键对各种信息的自动补全，诊断起来非常利索。
官网：https://alibaba.github.io/arthas/index.html
Github地址：https://github.com/alibaba/arthas
二、Arthas能解决什么问题？
让我们来看下 Arthas 的官方解释。
当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决：
1、这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？
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？
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？
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！
5、是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？
6、有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？
看完是不是觉得太牛逼了？
特别是它可以在线反编译类，可以不用加日志在线调试跟踪问题代码。
既然这么牛逼，肯定有不少公司在使用吧，下面列出了官方给出的使用登录顺序图。
三、快速安装
官方推荐使用 arthas-boot 进行安装，非常方便，以下是基于 Linux 系统环境进行演示，一般解决线上问题也是基于 Linux 环境。
第一步：下载
在任何目录下载 arthas-boot 这个包。
wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar第二步：运行
使用 java -jar 命令执行 arthas-boot 包。
java -jar arthas-boot.jar第三步：选择进程
运行 arthas-boot 后，控制台会显示所有 Java 进程，选择一个你需要诊断的进程。
如第二步所示，这里有只有一个 Java 进程，输入序号1，回车，Arthas会附到目标进程上，并输出日志：
[INFO] Start download arthas from remote server: https://maven.aliyun.com/repository/public/com/taobao/arthas/arthas-packaging/3.1.1/arthas-packaging-3.1.1-bin.zip
[INFO] Download arthas success.
[INFO] arthas home: /root/.arthas/lib/3.1.1/arthas
[INFO] Try to attach process 13062
[INFO] Attach process 13062 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 3.1.1
pid 13062
time 2019-07-30 14:49:34至此，安装、启动完成。
更多其他安装方式见：https://alibaba.github.io/artha
四、实战使用
启动完成后，当前光标会进入 arthas 的控制台，接受各种操作命令。
下面，栈长会做几个常用命令的演示，让大家对它有一个基本的认识和快速上手的能力。
1、dashboard
显示当前系统的实时数据面板，按 ctrl+c 即可退出。
$ dashboard
2、thread
查看当前 JVM 的线程堆栈信息。
thread id， 显示指定线程的运行堆栈：
$ thread 20
显示当前最忙的前N个线程并打印堆栈：
$ thread -n 3
3、jad
反编译指定已加载类的源代码。
$ jad cn.javastack.springbootbestpractice.SpringBootBestPracticeApplication
五、小试牛刀：监控DS进程
(base) ➜ arthas java -jar arthas-boot.jar
[INFO] arthas-boot version: 3.6.6
[INFO] Found existing java process, please choose one and input the serial number of the process, eg : 1. Then hit ENTER.
* [1]: 33141 org.apache.dolphinscheduler.server.StandaloneServer
[2]: 24797
1
[INFO] Start download arthas from remote server: https://arthas.aliyun.com/download/3.6.6?mirror=aliyun
[INFO] File size: 12.89 MB, downloaded size: 788.40 KB, downloading ...
[INFO] File size: 12.89 MB, downloaded size: 4.02 MB, downloading ...
[INFO] File size: 12.89 MB, downloaded size: 9.74 MB, downloading ...
[INFO] Download arthas success.
[INFO] arthas home: /Users/kaiyi/.arthas/lib/3.6.6/arthas
[INFO] Try to attach process 33141
Picked up JAVA_TOOL_OPTIONS:
[INFO] Attach process 33141 success.
[INFO] arthas-client connect 127.0.0.1 3658
,---. ,------. ,--------.,--. ,--. ,---. ,---.
/ O \ | .--. ''--. .--'| '--' | / O \ ' .-'
| .-. || '--'.' | | | .--. || .-. |`. `-.
| | | || |\ \ | | | | | || | | |.-' |
`--' `--'`--' '--' `--' `--' `--'`--' `--'`-----'
wiki https://arthas.aliyun.com/doc
tutorials https://arthas.aliyun.com/doc/arthas-tutorials.html
version 3.6.6
main_class org.apache.dolphinscheduler.server.StandaloneServer
pid 33141
time 2022-10-15 20:07:22 dashboard查看
[arthas@33141]$ dashboard
ID NAME GROUP PRIORITY STATE %CPU DELTA_TIME TIME INTERRUPTED DAEMON
-1 C2 CompilerThread2 - -1 - 0.0 0.000 0:13.705 false true
-1 C2 CompilerThread0 - -1 - 0.0 0.000 0:10.992 false true
-1 C2 CompilerThread1 - -1 - 0.0 0.000 0:10.459 false true
122 DestroyJavaVM main 5 RUNNABLE 0.0 0.000 0:7.210 false false
-1 C1 CompilerThread3 - -1 - 0.0 0.000 0:4.508 false true
50 MasterSchedulerService main 5 TIMED_WAITIN 0.0 0.000 0:0.911 false false
-1 VM Periodic Task Thread - -1 - 0.0 0.000 0:0.799 false true
-1 VM Thread - -1 - 0.0 0.000 0:0.268 false true
47 main-SendThread(localhost:59950) main 5 RUNNABLE 0.0 0.000 0:0.251 false true
29 qtp749030825-29 main 5 TIMED_WAITIN 0.0 0.000 0:0.229 false false
14 SyncThread:0 main 5 WAITING 0.0 0.000 0:0.204 false false
12 NIOServerCxn.Factory:0.0.0.0/0.0.0.0: main 5 RUNNABLE 0.0 0.000 0:0.185 false true
54 ServerNodeManagerExecutor_1 main 5 TIMED_WAITIN 0.0 0.000 0:0.181 false true
117 QuartzScheduler_DolphinScheduler-Macd main 7 TIMED_WAITIN 0.0 0.000 0:0.161 false false
121 pool-20-thread-1 main 5 TIMED_WAITIN 0.0 0.000 0:0.149 false false
127 qtp749030825-127 main 5 RUNNABLE 0.0 0.000 0:0.140 false false
-1 Gang worker#5 (Parallel GC Threads) - -1 - 0.0 0.000 0:0.125 false true
-1 Gang worker#1 (Parallel GC Threads) - -1 - 0.0 0.000 0:0.121 false true
-1 Gang worker#4 (Parallel GC Threads) - -1 - 0.0 0.000 0:0.121 false true
-1 Gang worker#0 (Parallel GC Threads) - -1 - 0.0 0.000 0:0.120 false true
-1 Gang worker#6 (Parallel GC Threads) - -1 - 0.0 0.000 0:0.120 false true
83 LowerWeightHostManagerExecutor_1 main 5 TIMED_WAITIN 0.0 0.000 0:0.119 false true
Memory used total max usage GC
heap 118M 247M 4012M 2.95% gc.parnew.count 37
par_eden_space 45M 68M 665M 6.78% gc.parnew.time(ms) 226
par_survivor_space 8M 8M 83M 10.22% gc.concurrentmarksweep.count 0
cms_old_gen 64M 170M 3264M 1.99% gc.concurrentmarksweep.time(ms) 0
nonheap 132M 137M 488M 27.12%
code_cache 33M 34M 240M 14.07%
metaspace 87M 92M 128M 68.64%
compressed_class_space 10M 11M 120M 8.95%
direct 337K 337K - 100.00%
mapped 0K 0K - 0.00%
Runtime
os.name Mac OS X
os.version 12.4
java.version 1.8.0_333
java.home /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_333.jdk/Contents/Home/jre
systemload.average 1.86
processors 12 六、总结
总结下来，使用 Arthas 可以很方便的诊断一个 Java 应用程序，如：系统数据面板、JVM实时运行状态、类加载情况、监控方法执行情况、显示方法执行路径等。
Arthas这些实用的功能确实可以帮助我们解决一些常见的线上问题，也能独立于应用程序代码，但仅局限于在一个 JVM 进程内，如果是分布式系统，Arthas就有点难了。
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