Arthas，应用诊断利器！

 Arthas 是一款线上监控诊断产品，通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息，并能在不修改应用代码的情况下，对业务问题进行诊断，包括查看方法调用的出入参、异常，监测方法执行耗时，类加载信息等，大大提升线上问题排查效率。

Arthas是一款由阿里巴巴开源的Java应用诊断利器，它可以帮助开发人员在运行时对Java应用进行调试和诊断，解决线上问题。具体详细使用请参考官方文档，本文将简单的描述一下该工具的用法和常用命令，以勾起大家对此工具应用的兴趣。

官方文档：https://arthas.aliyun.com/

一、Arthas的介绍

Arthas是一款基于Java的命令行工具，可以在运行时对Java应用进行调试和诊断，其主要功能包括：实时查看JVM状态、方法调用链路追踪、监控系统资源消耗、动态修改代码等。

同时Arthas也是阿里巴巴开源的Java诊断工具，集成了较多的功能，包括进程状态查看、Java类、方法的查找和监控、异常信息分析、线程状态监控、JVM统计信息查看等。相比其他Java诊断工具，Arthas有以下几个优点：

1. 操作简单：只需要在目标机上执行一个脚本即可。

2. 功能强大：支持从线上诊断到本地诊断场景，并且能够解决大部分日常开发遇到的问题。

3. 方便快捷：可以动态修改代码，方便调试。

4. 支持多种使用方式：命令行使用方式、WebUI使用方式、telnet响应式命令行交互使用方式。

5. 针对Java应用的特征进行优化，包括注重性能、稳定性、安全性。

6. 多年在线大规模使用证明了Arthas的高性能、低影响性和实用性。

Arthas的安装非常简单，只需要通过Maven将其依赖添加到项目中即可：

<dependency>    <groupId>com.alibaba</groupId>    <artifactId>arthas-client</artifactId>    <version>3.5.4</version></dependency

二、Arthas的使用

1. 进入Arthas Shell

在使用Arthas之前，我们需要先进入Arthas Shell。可以通过以下命令进入

./as.sh

出现如下界面即表示成功进入Arthas Shell：

$ as.sh  / \  _   _ _ __ (_) ___| |__   ___ _ __ ___ / _ \| | | | '_ \| |/ __| '_ \ / _ \ '__/ __|/ ___ \ |_| | | | | | (__| | | |  __/ |  \__ \\/   \/\__,_|_| |_|_|\___|_| |_|\___|_|  |___/Welcome to Arthas, enjoy it. More info please visit: https://alibaba.github.io/arthas$ _

2. 查看JVM状态

在Arthas Shell中，我们可以通过以下命令查看当前JVM的状态：

$ jvm

执行以上命令后，会输出类似于以下的信息：

[INFO] [arthas-jvm] [0.140s] [pid:5102] [user:binjie] [hostname:localhost.localdomain] [cwd:/home/binjie] [command:/usr/lib/jvm/java-8-oracle/bin/java -jar /home/binjie/demo/target/demo-1.0-SNAPSHOT.jar] [args:] [state:RUNNING] [os:Linux 4.18.0-147.5.1.el8_1.x86_64 amd64] [Java home:/usr/lib/jvm/java-8-oracle]

其中，我们可以看到当前JVM的进程ID、用户、主机等信息。

3. 方法调用链路追踪

有时我们需要查看某个方法被调用了多少次、被哪些方法调用了，甚至是每一次调用的参数和返回值。这时可以使用Arthas的trace命令。以下是一些常用的示例：

（1）追踪某个方法的所有调用

$ trace com.example.demo.service.UserService getUserById

这条命令将会追踪com.example.demo.service.UserService类中的getUserById方法的所有调用。

（2）追踪某个类中所有方法的调用

$ trace com.example.demo.service.UserService

这条命令将会追踪com.example.demo.service.UserService类中的所有方法调用。

（3）追踪某个方法的详细信息

$ trace com.example.demo.service.UserService getUserById -n 5

这条命令将会追踪com.example.demo.service.UserService类中的getUserById方法的前5次调用，并打印出每次调用的参数和返回值。

4. 监控系统资源消耗

在Arthas Shell中，我们可以通过以下命令监控系统资源的消耗情况：

（1）监控CPU占用率

$ dashboard

执行以上命令后，会输出一个监控面板，其中包含了CPU占用率、Java线程数、内存使用情况等信息。

（2）监控线程

$ thread

执行以上命令后，会输出当前JVM中所有线程的信息。

（3）监控GC

$ gc

执行以上命令后，会输出GC的相关信息。

5. 动态修改代码

Arthas还支持在运行时动态修改代码，以下是一些常用的示例：

（1）修改某个类的某个方法的返回值shell

$ redefine com.example.demo.service.UserService getUserById "return \"Hello Arthas!\";"

这条命令将会修改com.example.demo.service.UserService类中的getUserById方法的返回值为"Hello Arthas!"。

（2）添加某个类的某个方法

$ redefine -c com.example.demo.service.UserService -m addUser --params-string "java.lang.String name, java.lang.Integer age" "logger.info(\"addUser invoked! name:{} age:{}\", name, age); return true;"

这条命令将会在com.example.demo.service.UserService类中添加一个名为addUser的方法，并且该方法的参数为String name和Integer age，最后将会输出日志并返回true。

6. 其他常用命令

除了以上的命令之外，Arthas还有许多其他的实用命令，以下列举一些常用的：

（1）查看方法调用次数

$ sc -d 3 com.example.demo.service.UserService getUserById

这条命令将会查看com.example.demo.service.UserService类中的getUserById方法在最近的3秒钟内被调用的次数。

（2）查看线程堆栈

$ thread -i [线程ID]

这条命令将会输出指定ID的线程的堆栈信息。

（3）查看类的加载情况

$ classloader -c com.example.demo.service.UserService

这条命令将会查看com.example.demo.service.UserService类的加载情况。

三、 连接应用

使用 Arthas 前需要先连接到相应的 Java 应用程序，Arthas 支持两种连接方式：默认连接和 Telnet 连接。

3.1 默认连接

默认连接是指 Arthas 自动连接当前机器上正在运行的 Java 应用程序。可以通过以下命令启动默认连接：

$ java -jar arthas-boot.jar

启动后会自动连接当前机器上正在运行的 Java 应用程序。

$ java -jar arthas-boot.jar --target-ip 127.0.0.1 --telnet-port 3658

启动后会尝试连接指定的 IP 地址和端口号上的 Java 应用程序。

3.2 Telnet 连接

Telnet 连接是指通过 Telnet 协议连接到 Java 应用程序。可以通过以下命令启动 Telnet 连接：

$ telnet 127.0.0.1 3658

连接成功后可以输入 help 命令查看 Arthas 的帮助信息。

四、小结一下

Arthas就像是Java应用程序的救世主，它会让你在调试过程中不再感到“纠结”和“郁闷”，而是变成“顺风顺水”和“乐在其中”。使用Arthas，你可以轻松地查看JVM信息、调用链追踪、方法监控等等，就像使用神奇的魔棒一样。

使得你在调试过程中可以开开心心地喝着茶、说着笑话，并且在芝士多多的群里大显身手，展现你的技术实力和幽默感。Arthas就是你成功找到Bug的必备良药，让我们一起来拥抱这个优秀的工具吧！