线上应用调试利器 --Arthas

　　在之前的文章中，我介绍了使用 Btrace 工具进行线上代码的debug （https://www.cnblogs.com/yougewe/p/10180483.html），其大致原理就是通过字节码注入的方式进行辅助排查。

　　可以说，btrace 已经给我们的开发调试一带来了许多的方便，我们在上面做任何想要的调试！但是，明显， btrace 的使用还是有一定成本的，比如：安装应用，写调试脚本...

　　所以，今天我们再来看一大利器： arthas (阿尔萨斯)

arthas 官网地址：https://alibaba.github.io/arthas/

　　arthas 的文档真的写得非常棒，可以说一看就会。

但是我还是想写一下一些自己的文档，毕竟我们往往只会用到其中皮毛功能而已。翻阅其所有文档也还是有点浪费了！

一、为什么要用 Arthas ?

　　其实，这个问题在前面已回答，而且，你为什么要用 btrace ？同理！具体理由如下：

可以很方便查到一类是从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？
怀疑自己的代码未被部署到服务器，可以通过命令快速验证服务器上的代码就是本地的代码；
可以直接通过 arthas 进行线上debug, 查看方法返回值以确认问题所在；
可以很方便嵌入自己的debug代码，快速验证猜想；
操作完成后，可以将所有debug代码删除，从而避免影响线上运行；

二、如何安装？

　　真的是超级简单哦；1. 先把 arthas 的工具jar包下载下来； 2. 运行即可；

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

java -jar arthas-boot.jar

　　请问，还能更简单吗？

三、如何解决问题？

　　经过上一步安装，并运行之后，就差不多是图形界面操作了。

　　第一步，arthas 会检测到目前正在有几个运行中的java程序，你只需按照序号选择就就可以了。这里你就完全置身该应用环境了。接下来就可以 do what ever you want to do 。

下面，我以几个常用问题场景，来简要看看其解决方案如何吧！

问题1. 我如何查找某个只知道大概的类，或者说我想确认某个类是否已被系统加载？

　　通过这个问题，我们可以确认一点：我写的代码是否被部署了。当然，如果是对于 war 包，其实这个问题比较容易解决，因为它是一个个的 class 文件，我们可以直接使用 find 命令查找即可。然而这毕竟只是理想，事实会很复杂！

　　所以， arthas 怎么查找一个类？

sc *DispatcharServlet      # 即可以找到需要的类全路径，如果存在的话

sm org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet getHandler # 查看某个方法的信息，如果存在的话

　　甚至我们可以使用通配符列出所有的方法：

问题2. 如何查看一个class类的具体信息？

　　虽然通过上面检查类和方法是否存在，能够解决一部分我们排查代码的问题，但是在我们只是改动一个方法中的稍稍逻辑时，就无法通过类和方法来确认问题，此时就需要进行反编译后进行查看了！

　　这事如果要我自己去干，我多半只是将jar包中的class文件，使用 javap 进行反编译成可读字节码，然后很认真地核对类信息！ javap 虽然已经在很大程度上减轻了我们的阅读压力，但仍然门槛很高。

　　而使用 arthas 则简单至极：

jad org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet # 直接反编译出java 源代码，包含一此额外信息的

问题3. 如何跟踪某个方法的返回值、入参.... ？

　　这个问题其实是我们在用 btrace 这样的工具的大部分时候的初衷！虽然 trace 脚本编写并不复杂，但是千篇一律和频繁地更改，也给我们带来了许多麻烦。

　　而这在 arthas 就是一个命令的事！

watch com.test.ob testMethod "{params, returnObj, throwExp}" -e -x   # 同时监控入参，返回值，及异常

　　如果有异常，直接打印出来，否则出入参直接监控，超级方便！

　　这里有支持复杂的 ognl 语法，实现更复杂逻辑，请参考： https://alibaba.github.io/arthas/watch.html

问题4. 查看最繁忙的线程，以及是否有阻塞情况发生？

　　查看繁忙的线程，一般我们可以通过 top 等系统命令进行查看，但是那毕竟要很多个步骤，很麻烦。

　　而 arthas 则直观明了：

thread -n  # 查看最繁忙的三个线程栈信息

thread  # 以直观的方式展现所有的线程情况

thread -b #找出当前阻塞其他线程的线程

问题5. 如何验证自己的代码猜想，临时更改代码运行？

　　可能我就是认为其中有一个数字写错了，导致业务出错，但是不太确认，所以想在线上直接验证下！

　　基本的经验是，在本地改了代码后，重新打包部署，然后重启观察效果。但是这太慢了！

jad --source-only com.example.demo.arthas.user.UserController > /tmp/UserController.java  # 先反编译出class源码

 # 然后使用外部工具编辑内容

mc /tmp/UserController.java -d /tmp  # 再编译成class

 # 最后，重新载入定义的类，就可以实时验证你的猜测了

redefine /tmp/com/example/demo/arthas/user/UserController.class

　　如上，是直接更改线上代码的方式，但是一般好像是编译不成功的。所以，最好是本地ide 编译成 class 文件后，再上传替换为好！

　　总之，已经完全不用重启和发布了！这个功能真的很方便，比起重启带来的代价，真的是不可比的。比如，重启时可能导致负载重分配，选主等等问题，就不是你能控制的了。

问题6. 我如何测试某个方法的性能问题？

　　这个问题其实我们一般不太关注，但是当性能成为问题时，则真的要关注了！平时我们使用进入打印开始时间，退出打印一个结束时间这种方式，还是有点low了！

monitor -c  demo.MathGame primeFactors

　　以上命令直接统计 primeFactors 的响应问题：

　　更多参考：https://alibaba.github.io/arthas/monitor.html

问题7. 更高级的追踪工具！

　　tt (TimeTumple) : 方法执行数据的时空隧道，记录下指定方法每次调用的入参和返回信息，并能对这些不同的时间下调用进行观测!

tt -t demo.MathGame primeFactors  # 追踪方法的响应时间情况

　　trace: 输出方法内部调用路径，并输出方法路径上的每个节点上耗时！

trace demo.MathGame run '#cost > 10' # 据调用耗时过滤

总之，你想要进行的调试，应该都能在这里找到实现方案。去查看文档即可！

　　我觉得 arthas 有几个非常好的理念： 1. 可视化追踪，简单易用； 2. 独立classloader, 方便代码卸载；3. 完善的文档；

　　其实，我们排查问题时，总是费尽周折。然而当问题解决时，又发现简单到不行。

阿里老话：结果很重要，过程也很重要！