Arthas 诊断工具：线上问题排查神器

Arthas 是阿里开源的 Java 诊断工具，可以在线上无需重启应用，直接排查问题。

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安装与启动

快速安装

# 一键安装
curl -L https://arthas.aliyun.com/install.sh | sh

# 或下载 arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar

启动 Arthas

# 启动并连接 Java 进程
java -jar arthas-boot.jar

# 或直接 attach 到进程
java -jar arthas-boot.jar <pid>

# 指定进程
java -jar arthas-boot.jar 12345

Web Console

# 启动后访问
# http://127.0.0.1:8563/

# 或在终端中使用
as.sh

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核心命令

dashboard：实时监控面板

# 查看系统整体情况
dashboard

# 输出
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  Dashboard                                                    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  Name           PID     CPU%  Thread   GC    Duty          │
│  arthas-server  12345   0.5   5        0     0%           │
│  http-nio-8080  12346   2.3   50       0     0%           │
│  ....                                                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  Memory           used    total    max    usage            │
│  heap            256MB    512MB    1024MB  25.00%          │
│  direct          32MB     -        -       -               │
│  metaspace       128MB   128MB    512MB   25.00%          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  GC                count    time                           │
│  YGC                 123    1.234s                         │
│  FGC                   0    0.000s                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

thread：线程分析

# 查看所有线程
thread

# 查看指定线程
thread <tid>

# 查看 CPU 占用最高的线程
thread -n 10

# 查看阻塞线程
thread -b

# 查找死锁
thread -d

jad：反编译

# 反编译类
jad com.example.MyClass

# 反编译方法
jad com.example.MyClass main

# 反编译并保存
jad -o com.example.MyClass > MyClass.java

watch：方法监控

# 监控方法入参和返回值
watch com.example.MyClass methodName "{params, returnObj}"

# 监控方法执行时间
watch com.example.MyClass methodName "{method, returnObj}" -x 3

# 监控异常
watch com.example.MyClass methodName "{params, throwExp}" -e

# 监控条件
watch com.example.MyClass methodName "{params, returnObj}" "params[0] > 100"

trace：方法调用链路

# 追踪方法调用
trace com.example.MyClass methodName

# 追踪并显示调用深度
trace com.example.MyClass methodName -n 5

# 只显示超过指定时间的调用
trace com.example.MyClass methodName '#cost > 10'

# 追踪多个方法
trace com.example.MyClass *  -n 5

stack：方法调用栈

# 查看方法调用栈
stack com.example.MyClass methodName

# 只显示前 5 次
stack com.example.MyClass methodName -n 5

# 按条件过滤
stack com.example.MyClass methodName 'params[0] == "test"'

monitor：方法调用统计

# 统计方法调用
monitor -c 5 com.example.MyClass methodName

# 输出
 timestamp         class           method      total  success  fail  avg-rt(ms)  fail-rate
--------------------------------------------------------------------------------------------------
 2024-01-15 10:30  MyClass        methodName     100     99      1      12.34       1.00%

profiler：性能分析

# 启动 profiler
profiler start

# 停止并生成火焰图
profiler stop --format html --file /tmp/arthas-output.svg

# 查看采样数据
profiler getSamples

# 指定采样时间
profiler start --duration 60

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实战场景

场景 1：定位 CPU 占用高

# 1. 查看 CPU 占用最高的线程
thread -n 5

# 2. 追踪该线程的调用栈
thread <tid>

# 3. 使用 profiler 采样
profiler start --duration 30

# 4. 生成火焰图
profiler stop --format html --file /tmp/flame.html

场景 2：定位接口响应慢

# 1. 追踪接口方法
trace com.example.Controller methodName '#cost > 100'

# 2. 查看方法调用链路
trace com.example.Service methodName -n 10

# 3. 监控方法执行
monitor -c 10 com.example.Service methodName

场景 3：定位内存泄漏

# 1. 查看对象增长
heapdump

# 2. 监控对象创建
watch com.example.Cache put '{params, @java.lang.System@nanoTime()}' -x 2

# 3. 查看类加载
sc -d com.example.MyClass

# 4. 多次采样对比
memory | grep heap

场景 4：查看方法入参和返回值

# 监控方法调用
watch com.example.Service methodName '{params, returnObj}' -x 2

# 输出
ts=2024-01-15 10:30:00; [cost=1.234ms] params=[arg1, arg2] return=result

场景 5：动态修改日志级别

# 查看所有 logger
logger

# 修改日志级别
logger --name com.example --level debug

# 恢复
logger --name com.example --level info

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高级用法

火焰图

# 使用 arthas 生成火焰图
profiler start --event cpu
profiler stop --format html --file /tmp/arthas-output.html

# 使用火焰图分析
# 打开 /tmp/arthas-output.html 查看
# 每个柱子代表一个调用栈
# 柱子越宽，该路径占用时间越多

多线程分析

# 查看线程状态
thread --state BLOCKED

# 查看死锁
thread -d

# 查看等待锁的线程
thread -b

Arthas 脚本

# 使用 arthas-batch 文件批量执行
# my-commands.txt 内容：
# thread -n 3
# memory
# gc()

# 执行
as.sh < my-commands.txt

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与其他工具对比

工具	Arthas	jstack	jmap	MAT
实时性	在线，无需重启	快照	快照	离线分析
火焰图	支持	不支持	不支持	需插件
方法追踪	支持	不支持	不支持	不支持
热修改	支持	不支持	不支持	不支持
堆分析	部分	不支持	支持	完整

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面试追问方向

• Arthas 和 jstack/jmap 有什么区别？为什么需要 Arthas？
• Arthas 的 watch 和 trace 命令有什么区别？
• 如何用 Arthas 生成火焰图？火焰图怎么看？
• Arthas 如何定位内存泄漏？和 MAT 有什么区别？
• Arthas 可以热修改代码吗？原理是什么？
• Arthas 的 profiler 使用了什么技术来采样 CPU？