如何用Arthas排查JVM內(nèi)存

本篇內(nèi)容主要講解“如何用Arthas排查JVM內(nèi)存”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“如何用Arthas排查JVM內(nèi)存”吧!

Arthas是啥

當(dāng)我們系統(tǒng)遇到JVM或者內(nèi)存溢出等問題的時候，如何對我們的程序進(jìn)行有效的監(jiān)控和排查，就發(fā)現(xiàn)了幾個比較常用的工具，比如JDK自帶的 jconsole、jvisualvm還有一個最好用的工具——jprofiler，但是這個是收費的，或者除了很有錢的公司，一般很少人會用這個，還有一個就是我們今天的主角——Arthas ，為什么今天會重點講這個呢？

官網(wǎng)地址：http://arthas.gitee.io/ GitHub地址：https://github.com/alibaba/arthas/

Arthas 是Alibaba開源的Java診斷工具，采用命令行交互模式，提供了較為豐富的功能，主要還是他是免費里面的算是好用且功能比較強(qiáng)大的一個JVM排查的插件，在了解這個利器之后，發(fā)現(xiàn)還是挺好用的，而且支持的功能也比較全面，那么Arthas到底可以為我們做哪些事情呢？

1. 提供性能看板，包括線程、cpu、內(nèi)存等信息，并且會定時的刷新。

2. 根據(jù)各種條件查看線程快照。找出cpu占用率最高的n個線程

3. 輸出jvm的各種信息，如gc算法、jdk版本、ClassPath等

4. 遇到問題無法在線上 debug，熱部署加日志直接替換

5. 查看某個類的靜態(tài)屬性，也可以通過ognl語法執(zhí)行一些語句

6. 查看已加載的類的詳細(xì)信息，這個類從哪個jar包加載的，查看類的方法的信息

7. dump 類的字節(jié)碼到指定目錄

8. 直接反編譯指定的類

9. 快速定位應(yīng)用的熱點，生成火焰圖

10. 可以監(jiān)控到JVM的實時運行狀態(tài)

以前，你碰到這些問題，解決的辦法大多是，修改代碼，重新上線。但是在大公司里，上線的流程是非常繁瑣的，如果為了多加一行日志而重新發(fā)布版本，無疑是非常折騰人的。但是阿里巴巴開源的Arthas 有了更為優(yōu)雅的線上調(diào)試方法。

Arthas 支持JDK6，同時可以在 Linux/Mac/Windows上運行，自動Tab 補(bǔ)全功能，更方便我們定位問題和診斷

下載地址：https://arthas.gitee.io/download.html 你可以下載zip的包我下載的是arthas-packaging-3.5.0-bin.zip 或者通過命令去下載

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

使用手冊

1. 快速啟動

當(dāng)我們下載好之后，我們直接通過命令啟動就可以java -jar arthas-boot.jar，但是在此之前我們需要通過檢測的代碼來掛靠到Arthas上面

import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class FullGCTest {


    //模擬銀行卡的類
    private static class CardInfo {
        //小農(nóng)的銀行卡信息記錄
        BigDecimal price = new BigDecimal(10000000.0);
        String name = "牧小農(nóng)";
        int age = 18;
        Date birthdate = new Date();

        public void m() {}
    }

    //線程池 定時線程池
    //50個，然后設(shè)置 拒絕策略
    private static ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(50,
            new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        executor.setMaximumPoolSize(50);

        for (;;){
            modelFit();
            Thread.sleep(100);
        }
    }

    /**
     * 對銀行卡進(jìn)行風(fēng)險評估
     */
    private static void modelFit(){
        List<CardInfo> taskList = getAllCardInfo();
        //拿出每一個信息出來
        taskList.forEach(info -> {
            // do something
            executor.scheduleWithFixedDelay(() -> {
                //調(diào)用M方法
                info.m();

            }, 2, 3, TimeUnit.SECONDS);
        });
    }

    private static List<CardInfo> getAllCardInfo(){
        List<CardInfo> taskList = new ArrayList<>();
        //每次查詢100張卡出來
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            CardInfo ci = new CardInfo();
            taskList.add(ci);
        }

        return taskList;
    }
}

這個是上篇文章講述的案例，感興趣的可以了解一下。

首先我們需要使用javac 命令將Java文件進(jìn)行編譯javac FullGCTest.java進(jìn)行編譯，然后打印GC日志，進(jìn)行風(fēng)險監(jiān)控打印GC日志： java -Xms200M -Xmx200M -XX:+PrintGC FullGCTest

Arthas啟動命令：java -jar arthas-boot.jar

我們就看到了我們剛才啟動的FullGCTest的應(yīng)用程序，我們輸入編號 1 回車，這樣我們就把Arthas掛靠到我們的程序上，接下來我們只需要做對應(yīng)的命令操作就可以了

命令詳情文檔：https://arthas.aliyun.com/doc/commands.html

2. 功能列表

jvm

OPERATING-SYSTEM：系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)

THREAD相關(guān)：

• COUNT : JVM當(dāng)前活躍的線程數(shù)

• DAEMON-COUNT : JVM當(dāng)前活躍的守護(hù)線程數(shù)

• PEAK-COUNT: 從JVM啟動開始曾經(jīng)活著的最大線程數(shù)

• STARTED-COUNT: 從JVM啟動開始總共啟動過的線程次數(shù)

• DEADLOCK-COUNT: JVM當(dāng)前死鎖的線程數(shù)

MEMORY

FILE-DESCRIPTOR（文件描述符相關(guān)）：

• MAX-FILE-DESCRIPTOR-COUNT：JVM進(jìn)程最大可以打開的文件描述符數(shù)

• OPEN-FILE-DESCRIPTOR-COUNT：JVM當(dāng)前打開的文件描述符數(shù)

thread 命令

參數(shù)說明：

打印當(dāng)前最忙的N個線程并打印堆棧 thread -n 3

thread 查看所有線程

thread 17： 顯示指定線程的運行堆棧

thread -i： 指定采樣時間間隔

thread -i 1000 : 統(tǒng)計最近1000ms內(nèi)的線程CPU時間。 thread -n 3 -i 1000 : 列出1000ms內(nèi)最忙的3個線程棧

dashboard 命令

運行程序時，會顯示當(dāng)前程序的實時信息，如qps, rt, 錯誤數(shù), 線程池信息等等

數(shù)據(jù)說明：

• ID: Java級別的線程ID

• NAME: 線程名

• GROUP: 線程組名

• PRIORITY: 線程優(yōu)先級, 1~10之間的數(shù)字，越大表示優(yōu)先級越高

• STATE: 線程的狀態(tài)CPU%: 線程的cpu使用率。比如采樣間隔1000ms，某個線程的增量cpu時間為100ms，則cpu使用率=100/1000=10%

• DELTA_TIME: 上次采樣之后線程運行增量CPU時間，數(shù)據(jù)格式為秒

• TIME: 線程運行總CPU時間，數(shù)據(jù)格式為分:秒

• INTERRUPTED: 線程當(dāng)前的中斷位狀態(tài)

• DAEMON: 是否是daemon線程

參數(shù)說明：

sc 命令

查看JVM已加載的類信息，通過SC我們可以看到我們這個類的詳細(xì)信息，包括是從哪個jar包讀取的，他是不是接口/枚舉類等，甚至包括他是從哪個類加載器加載的。

參數(shù)說明：

sc -d *CardInfo： 打印類的詳細(xì)信息

sc -d -f *CardInfo：打印類的Fiedld信息

heapdump + jhat分析

heapdump：類似于jmap命令

創(chuàng)建到指定文件夾下：

[arthas@365564]$ heapdump /usr/local/mxn/dump.hprof
Dumping heap to /usr/local/mxn/dump.hprof ...
Heap dump file created

創(chuàng)建成功后，我們就可以在指定文件夾下看到對應(yīng)的dump文件，然后使用命令jhat dump.hprof，生成文件，成功后我們就可以通過IP+端口進(jìn)行訪問了

訪問：

然后我們就可以通過IP+端口去訪問它了，里面有個他的other，我們拉到最底下，找 Show instance counts for all classes (including platform)

從下面我們可以分析出來哪個類包含的對象最多，分析出來哪個類產(chǎn)生的對象

這個里面最強(qiáng)大的功能還是叫做 Execute Object Query Language (OQL) query，這個里面可以顯示有哪些對象，對象有多少個字節(jié)和引用，可以觀察到哪個對象產(chǎn)生了問題，如下圖所示，顯示所有String對應(yīng)的對象

搜索點進(jìn)去之后我們還能看到這個對象到底占用了多少個字節(jié)，有多少個引用指向了這個Object，這個OQL的語法也是很靈活，我們可以使用where條件去過濾

jad

jad：反編譯某個類，或者反編譯某個類的某個方法，動態(tài)代理生成類的問題定位 第三方的類（觀察代碼） 版本問題（確定自己最新提交的版本是不是被使用）

有人可能會問這個有啥用，源碼我不是自己就知道嗎？因為有時我們經(jīng)常會不確定線上或者測試環(huán)境的包是否是我們修改過的，這時候就可以通過jad反編譯來看下，是否是最新的代碼

redafine

redafine：熱替換，動態(tài)更新代碼，不用重啟jvm目前有些限制條件：只能改方法實現(xiàn)（方法已經(jīng)運行完成），不能改方法名， 不能改屬性 m() -> mm()

比如我們在線上環(huán)境有個class確認(rèn)有問題，想要重新替換，一般情況下只能停掉服務(wù)器重新發(fā)布，在普通的小公司這樣是可以的，但是在大規(guī)模公司京東淘寶這樣的是不能停的，因為整個流程是非常復(fù)雜的，那怎么辦呢？大家可以看到下面的案例

首先我們新建一個測試案例：

public class T{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
                    for(;;){
                    System.in.read();
                    new TT().m();
                }
        }
}

public class TT{
        public void m(){
        System.out.println(2);
    }
}

使用命令javac *.java，編譯成class文件，然后運行 T 文件

[root@VM-0-7-centos t]# java T
a
2
2

當(dāng)我們輸入a的時候打印2，但是我們上線以后才發(fā)現(xiàn)，我們需要輸出的1，這個是如果要從本地更改要重新發(fā)布上線，為了這一個修改，明顯是不值當(dāng)?shù)?，但是如果我們?redafine 熱部署就可以幫助我們直接替換，不用重新發(fā)布jvm

然后我們將 T 這個程序掛靠到 Arthas 上面去

然后我們直接修改 TT.java 程序 vi TT.java，將里面打印2的值修改成1

public class TT{
        public void m(){
            System.out.println(1);
        }
}

然后編譯執(zhí)行 ```javac TT.java ````

在回到我們掛靠的Arthas 上面執(zhí)行 redefine /usr/local/mxn/fuccGc/t/TT.class

[arthas@398842]$ redefine /usr/local/mxn/fuccGc/t/TT.class
redefine success, size: 1, classes:
TT

執(zhí)行成功 大家可以看到我們在沒有重新啟動的情況下成功替換了class文件

watch

watch：方法執(zhí)行的數(shù)據(jù)觀測，可以通過watch指令，來監(jiān)控某個類，監(jiān)控后，運行下你的功能，復(fù)現(xiàn)下場景，arthas會提供給你具體的出參和入?yún)?，幫助你排查故?/p>

trace

輸出方法調(diào)用路徑，并輸出耗時，這個指令對于優(yōu)化代碼非常的有用，可以看出具體每個方法執(zhí)行的時間，如果是for循環(huán)等重復(fù)語句，還能看出n次循環(huán)中的最大耗時，最小耗時，和平均耗時，完美！

tt

在我們對某個方法開啟tt后，會記錄每一次調(diào)用（我們可以設(shè)置最大監(jiān)控次數(shù)）的入?yún)⒑头祷貐?shù)，并能對這些不同時間下調(diào)進(jìn)行觀測

[arthas@405136]$ tt -t FullGCTest modelFit

命令參數(shù)解析-t tt 命令有很多個主參數(shù)，-t 就是其中之一。這個參數(shù)的表明希望記錄下類 *Test 的 print 方法的每次執(zhí)行情況。 -n 3 當(dāng)你執(zhí)行一個調(diào)用量不高的方法時可能你還能有足夠的時間用 CTRL+C 中斷 tt 命令記錄的過程，但如果遇到調(diào)用量非常大的方法，瞬間就能將你的 JVM 內(nèi)存撐爆。

此時你可以通過 -n 參數(shù)指定你需要記錄的次數(shù)，當(dāng)達(dá)到記錄次數(shù)時 Arthas 會主動中斷tt命令的記錄過程，避免人工操作無法停止的情況。

到此，相信大家對“如何用Arthas排查JVM內(nèi)存”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！