兄弟們，咱們?cè)诮匣欤l不想成為那個(gè)讓人眼前一亮的高手呢？尤其是那些工作了 3 年的小伙伴，看著身邊工作 5 年的老鳥，心里多少有點(diǎn)小羨慕，想著啥時(shí)候能追上甚至超越他們。今天咱就來聊聊一個(gè)神器 ——Arthas，掌握了它，3 年經(jīng)驗(yàn)還真能在某些方面碾壓 5 年老鳥！

一、初識(shí) Arthas：Java 開發(fā)者的瑞士軍刀

剛?cè)胄械臅r(shí)候，咱們要是碰到線上問題，那可真是抓耳撓腮。啥問題呢？比如說程序突然卡死了，或者接口響應(yīng)慢得像蝸牛，又或者內(nèi)存泄漏搞得服務(wù)器快撐不住了。這時(shí)候，老鳥們可能會(huì)用一些傳統(tǒng)的工具，像 JConsole、VisualVM 之類的，但是這些工具在面對(duì)復(fù)雜的線上環(huán)境時(shí)，有時(shí)候就有點(diǎn)力不從心了。

而 Arthas 呢，就像是 Java 開發(fā)者的一把瑞士軍刀，功能強(qiáng)大到讓人驚嘆。它是阿里巴巴開源的一款 Java 診斷工具，專門針對(duì)線上問題診斷而設(shè)計(jì)。不管是類加載問題、內(nèi)存泄漏、方法調(diào)用追蹤，還是性能分析，它都能輕松搞定。而且，它不需要修改應(yīng)用代碼，也不需要重啟應(yīng)用，直接就能在生產(chǎn)環(huán)境中使用，這對(duì)于咱們來說簡(jiǎn)直就是福音??！

（一）安裝部署：簡(jiǎn)單到讓人懷疑人生

你可別以為這么厲害的工具安裝部署會(huì)很復(fù)雜，那你就大錯(cuò)特錯(cuò)了。Arthas 的安裝簡(jiǎn)直簡(jiǎn)單到飛起。你只需要在服務(wù)器上下載一個(gè) jar 包，然后用 java -jar 命令啟動(dòng)就可以了。就這么簡(jiǎn)單？沒錯(cuò)，就是這么簡(jiǎn)單！比如說，你在服務(wù)器的某個(gè)目錄下，執(zhí)行wget https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar，然后java -jar arthas-boot.jar，接下來就會(huì)列出當(dāng)前運(yùn)行的 Java 進(jìn)程，你選擇你要診斷的進(jìn)程，回車，就進(jìn)入 Arthas 的命令行界面了。就跟玩游戲一樣簡(jiǎn)單，有沒有？

（二）命令行界面：麻雀雖小，五臟俱全

進(jìn)入 Arthas 的命令行界面，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它雖然看起來就是一個(gè)簡(jiǎn)單的命令行窗口，但是功能可一點(diǎn)都不少。這里有各種命令，分類清晰，比如基礎(chǔ)命令、JVM 相關(guān)命令、類相關(guān)命令、方法相關(guān)命令、監(jiān)控觀測(cè)命令、診斷命令等等。每個(gè)命令都有詳細(xì)的幫助信息，你只需要輸入命令加上--help，就能查看這個(gè)命令的用法和參數(shù)說明。比如說，你想查看dashboard命令的用法，就輸入dashboard --help，馬上就會(huì)顯示出這個(gè)命令的作用是顯示當(dāng)前系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)面板，包括線程、內(nèi)存、GC、CPU 等信息，以及各個(gè)參數(shù)的含義。

二、Arthas 神操作之：類加載問題診斷，讓老鳥刮目相看

在 Java 開發(fā)中，類加載問題是比較常見的，尤其是在使用了類加載器機(jī)制的框架中，比如 Spring Boot、Tomcat 等。類加載問題可能會(huì)導(dǎo)致各種奇怪的現(xiàn)象，比如類找不到、方法不存在、版本沖突等等。這時(shí)候，Arthas 的類相關(guān)命令就派上大用場(chǎng)了。

（一）查看類加載信息：一目了然

當(dāng)你遇到類找不到的問題時(shí)，你可以用sc命令（search class）來搜索類的加載信息。比如說，你想查看com.example.UserService這個(gè)類是否被加載，以及它是被哪個(gè)類加載器加載的，你只需要輸入sc com.example.UserService，就會(huì)顯示出這個(gè)類的詳細(xì)信息，包括類名、加載器、加載位置、類的大小等等。如果這個(gè)類沒有被加載，它會(huì)提示找不到；如果被加載了，你就能清楚地看到它的加載情況。

還有一種情況，可能同一個(gè)類被多個(gè)類加載器加載了，這就會(huì)導(dǎo)致版本沖突的問題。這時(shí)候，你可以用sc -d com.example.UserService命令，來查看這個(gè)類的詳細(xì)加載信息，包括類加載器的 hash 值、類加載器的名稱等等。通過這些信息，你就能判斷是不是因?yàn)轭惣虞d器的問題導(dǎo)致的類沖突。

（二）查看類字節(jié)碼：追根溯源

有時(shí)候，你可能會(huì)懷疑自己修改的代碼沒有生效，或者想查看某個(gè)類在運(yùn)行時(shí)的字節(jié)碼到底是什么樣的。這時(shí)候，Arthas 的jad命令（反編譯）就可以幫你解決這個(gè)問題。你只需要輸入jad com.example.UserService，就會(huì)將這個(gè)類的字節(jié)碼反編譯成 Java 代碼，顯示在命令行界面中。你可以對(duì)比你編寫的代碼和反編譯出來的代碼，看看是不是一致的，從而判斷是不是代碼沒有正確部署或者類加載有問題。

比如說，你在開發(fā)環(huán)境中修改了UserService類的一個(gè)方法，但是部署到生產(chǎn)環(huán)境后，發(fā)現(xiàn)效果不對(duì)。這時(shí)候，你用jad命令反編譯生產(chǎn)環(huán)境中的UserService類，看看是不是你修改后的代碼，如果不是，那就可能是部署過程中出現(xiàn)了問題，比如打包錯(cuò)誤、部署的不是最新的包等等。

（三）重新加載類：無需重啟應(yīng)用

如果發(fā)現(xiàn)類加載有問題，比如類的版本不對(duì)，這時(shí)候你可能需要重新加載類。傳統(tǒng)的做法是重啟應(yīng)用，但是在生產(chǎn)環(huán)境中，重啟應(yīng)用可是一件大事，可能會(huì)影響用戶的使用。而 Arthas 提供了redefine命令，可以在不重啟應(yīng)用的情況下，重新加載指定的類。

你需要先將正確的類文件上傳到服務(wù)器上，然后使用redefine命令加載這個(gè)類文件。比如說，你上傳了UserService.class到/tmp目錄下，然后輸入redefine /tmp/UserService.class，Arthas 就會(huì)重新加載這個(gè)類，新的類定義會(huì)立即生效。不過需要注意的是，redefine命令有一些限制，比如不能修改類的方法簽名、不能新增或刪除方法等，但是對(duì)于一般的代碼修復(fù)來說，已經(jīng)足夠用了。

三、Arthas 神操作之：方法調(diào)用追蹤，讓老鳥望塵莫及

在排查問題時(shí)，方法調(diào)用追蹤是非常重要的一環(huán)。我們需要知道一個(gè)方法是怎么被調(diào)用的，調(diào)用過程中傳遞了什么參數(shù)，各個(gè)子方法的調(diào)用耗時(shí)是多少，有沒有異常發(fā)生等等。Arthas 的方法相關(guān)命令可以讓我們輕松地追蹤方法的調(diào)用情況。

（一）追蹤方法調(diào)用路徑：層層遞進(jìn)

trace命令是 Arthas 中非常強(qiáng)大的一個(gè)方法追蹤命令，它可以追蹤方法的調(diào)用路徑和各個(gè)子方法的調(diào)用耗時(shí)。比如說，你想追蹤com.example.UserService.getUserById方法的調(diào)用情況，看看它在調(diào)用過程中調(diào)用了哪些其他方法，每個(gè)方法調(diào)用花了多長(zhǎng)時(shí)間，你只需要輸入trace com.example.UserService getUserById，然后觸發(fā)這個(gè)方法的調(diào)用，Arthas 就會(huì)顯示出詳細(xì)的調(diào)用路徑和耗時(shí)信息。

在顯示的結(jié)果中，你可以看到每個(gè)方法的調(diào)用層級(jí)、方法名、參數(shù)、返回值、耗時(shí)等信息。通過這些信息，你可以很容易地找到調(diào)用過程中耗時(shí)較長(zhǎng)的方法，或者出現(xiàn)異常的方法，從而定位問題所在。比如說，如果發(fā)現(xiàn)getUserById方法在調(diào)用dao.getUser方法時(shí)耗時(shí)特別長(zhǎng)，那可能就是數(shù)據(jù)庫(kù)查詢有問題，需要優(yōu)化 SQL 語(yǔ)句或者增加索引。

（二）查看方法入?yún)⒑头祷刂担杭?xì)節(jié)決定成敗

有時(shí)候，我們需要查看方法的入?yún)⑹欠裾_，或者返回值是否符合預(yù)期。這時(shí)候，Arthas 的watch命令就可以派上用場(chǎng)了。watch命令可以監(jiān)控方法的調(diào)用，查看入?yún)?、返回值、異常信息等?/p>

比如說，你想查看com.example.UserService.saveUser方法的入?yún)ⅲ纯磦鬟f的用戶對(duì)象是否正確，你可以輸入watch com.example.UserService saveUser {params, returnObj}，其中params表示入?yún)?，returnObj表示返回值。當(dāng)這個(gè)方法被調(diào)用時(shí)，Arthas 就會(huì)顯示出入?yún)⒌木唧w內(nèi)容和返回值。如果發(fā)現(xiàn)入?yún)⒂姓`，那就可以追溯到調(diào)用這個(gè)方法的上層代碼，看看是不是參數(shù)傳遞錯(cuò)誤。

另外，你還可以通過-e參數(shù)來監(jiān)控方法拋出的異常，比如watch com.example.UserService saveUser {params, throwExp}，這樣當(dāng)方法拋出異常時(shí)，就會(huì)顯示出異常信息，方便你排查異常原因。

（三）統(tǒng)計(jì)方法調(diào)用次數(shù)和耗時(shí)：數(shù)據(jù)說話

count命令可以統(tǒng)計(jì)方法的調(diào)用次數(shù)，tt命令（time tunnel）可以記錄方法的調(diào)用信息，包括入?yún)?、返回值、耗時(shí)等，并可以對(duì)這些信息進(jìn)行分析。

比如說，你想知道在一段時(shí)間內(nèi)，com.example.UserService.getUserList方法被調(diào)用了多少次，你可以輸入count com.example.UserService getUserList，Arthas 就會(huì)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)調(diào)用次數(shù)。而tt命令則更加強(qiáng)大，它可以為每次方法調(diào)用生成一個(gè)唯一的編號(hào)，你可以通過這個(gè)編號(hào)來查看某次具體調(diào)用的詳細(xì)信息，甚至可以重新調(diào)用這個(gè)方法（回放），這對(duì)于重現(xiàn)問題非常有幫助。

比如，線上出現(xiàn)了一個(gè)偶爾發(fā)生的異常，你可以用tt命令記錄saveUser方法的調(diào)用，當(dāng)異常發(fā)生時(shí)，通過編號(hào)找到對(duì)應(yīng)的調(diào)用記錄，查看當(dāng)時(shí)的入?yún)?、返回值和異常信息，從而分析出異常發(fā)生的原因。

四、Arthas 神操作之：性能分析，讓老鳥甘拜下風(fēng)

性能問題是每個(gè)開發(fā)者都必須面對(duì)的問題，尤其是在高并發(fā)的場(chǎng)景下，一點(diǎn)點(diǎn)性能瓶頸都可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。Arthas 在性能分析方面也有很多神操作，能夠幫助我們快速定位性能瓶頸。

（一）查看系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：全局把控

前面提到的dashboard命令，就是一個(gè)非常好用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)面板，它可以顯示當(dāng)前系統(tǒng)的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括線程、內(nèi)存、GC、CPU 等信息。通過這個(gè)面板，你可以快速了解系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況，比如 CPU 使用率是不是過高，內(nèi)存是不是快滿了，GC 是不是頻繁發(fā)生等等。

比如說，當(dāng)你發(fā)現(xiàn) CPU 使用率長(zhǎng)時(shí)間在 90% 以上，那就需要進(jìn)一步分析是哪個(gè)線程占用了大量的 CPU 資源。這時(shí)候，你可以結(jié)合thread命令來查看各個(gè)線程的詳細(xì)信息。

（二）定位 CPU 占用高的線程：精準(zhǔn)打擊

thread命令可以查看當(dāng)前 JVM 中的線程信息，包括線程 ID、狀態(tài)、CPU 占用率、線程名稱等。當(dāng)你發(fā)現(xiàn) CPU 使用率過高時(shí)，可以先用top命令在服務(wù)器上找到占用 CPU 高的 Java 進(jìn)程，然后進(jìn)入 Arthas，使用thread命令查看該進(jìn)程下各個(gè)線程的 CPU 占用情況。

比如，找到 CPU 占用率最高的線程 ID（假設(shè)是 1234），然后輸入thread 1234，就可以查看這個(gè)線程的堆棧信息，看看它在執(zhí)行什么代碼，是不是在某個(gè)循環(huán)中不斷執(zhí)行，或者在等待某個(gè)鎖，從而定位到性能瓶頸所在的代碼位置。

（三）分析方法執(zhí)行耗時(shí)：有的放矢

除了前面提到的trace命令可以分析方法的調(diào)用耗時(shí)外，Arthas 還有profiler命令可以對(duì)方法的執(zhí)行耗時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。profiler命令可以生成方法的耗時(shí)火焰圖，讓你更直觀地看到各個(gè)方法的耗時(shí)情況。

你只需要輸入profiler start開始 profiling，然后觸發(fā)你要分析的業(yè)務(wù)操作，完成后輸入profiler stop，Arthas 就會(huì)生成一個(gè)火焰圖，顯示各個(gè)方法的調(diào)用關(guān)系和耗時(shí)比例。通過火焰圖，你可以很容易地看出哪個(gè)方法是最耗時(shí)的，哪個(gè)方法調(diào)用層級(jí)最深，從而有針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化。

五、Arthas 神操作之：內(nèi)存問題排查，讓老鳥無話可說

內(nèi)存泄漏、內(nèi)存溢出是 Java 應(yīng)用中常見的問題，這些問題會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，甚至崩潰。Arthas 在內(nèi)存問題排查方面也有很多實(shí)用的功能。

（一）查看內(nèi)存使用情況：心中有數(shù)

heapdump命令可以生成堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件，然后你可以用 MAT（Eclipse Memory Analyzer）等工具來分析堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件，查找內(nèi)存泄漏的原因。不過，在 Arthas 中，你也可以通過一些命令來初步查看內(nèi)存的使用情況。

比如，sc -a命令可以查看所有加載的類的實(shí)例數(shù)量和占用的內(nèi)存大小，object命令可以查看對(duì)象的詳細(xì)信息，包括對(duì)象的引用鏈等。通過這些命令，你可以快速定位到占用內(nèi)存較多的類或?qū)ο?，從而進(jìn)一步分析是否存在內(nèi)存泄漏。

（二）追蹤對(duì)象創(chuàng)建：順藤摸瓜

當(dāng)你發(fā)現(xiàn)某個(gè)類的實(shí)例數(shù)量異常多，可能存在內(nèi)存泄漏時(shí)，你可以用watch命令來追蹤該類的構(gòu)造方法，查看對(duì)象是在哪里被創(chuàng)建的。比如說，你想追蹤com.example.User類的創(chuàng)建情況，你可以輸入watch com.example.User  '{params, ognl:ognl.getStack()}'，這樣當(dāng)創(chuàng)建User對(duì)象時(shí)，就會(huì)顯示出構(gòu)造方法的入?yún)⒑驼{(diào)用堆棧，你可以通過調(diào)用堆棧找到對(duì)象創(chuàng)建的源頭，看看是不是在某個(gè)循環(huán)中不斷創(chuàng)建對(duì)象而沒有釋放，或者存在不合理的對(duì)象引用。

（三）查看 GC 情況：知己知彼

gc命令可以查看 GC 的相關(guān)信息，包括 GC 的次數(shù)、耗時(shí)、各個(gè)內(nèi)存區(qū)域的使用情況等。通過gcutil命令，你可以實(shí)時(shí)查看 GC 的利用率，比如年輕代、老年代的內(nèi)存占用率，GC 的耗時(shí)比例等。如果發(fā)現(xiàn) GC 頻繁發(fā)生，或者耗時(shí)過長(zhǎng)，那就需要分析是不是內(nèi)存分配不合理，或者存在大量的臨時(shí)對(duì)象沒有被及時(shí)回收。

六、3 年經(jīng)驗(yàn)如何靠 Arthas 碾壓 5 年老鳥？

看到這里，可能有些小伙伴會(huì)問，雖然 Arthas 功能很強(qiáng)大，但是 5 年老鳥難道不知道這些嗎？其實(shí)，很多 5 年老鳥可能一直在用傳統(tǒng)的工具和方法，對(duì) Arthas 這樣的新興工具接觸較少。而作為 3 年經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者，如果你能熟練掌握 Arthas 的各種神操作，在排查問題時(shí)就能更加高效、精準(zhǔn)，甚至在一些復(fù)雜的線上問題處理中，比老鳥更快地定位和解決問題，自然就能讓老鳥刮目相看。

（一）快速定位問題：時(shí)間就是金錢

在實(shí)際工作中，遇到線上問題時(shí)，時(shí)間是非常寶貴的。老鳥可能需要花費(fèi)大量的時(shí)間去收集日志、分析日志，或者使用傳統(tǒng)工具一步步排查。而你掌握了 Arthas，可以在短時(shí)間內(nèi)通過各種命令快速定位到問題所在，比如用trace命令追蹤方法調(diào)用路徑，用thread命令定位 CPU 占用高的線程，用watch命令查看方法的入?yún)⒑头祷刂档鹊?。這樣就能在第一時(shí)間解決問題，減少問題對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響，這種高效的工作能力可是很受領(lǐng)導(dǎo)和同事認(rèn)可的哦！

（二）深入分析問題：細(xì)節(jié)決定成敗

Arthas 不僅能幫你定位問題，還能讓你深入分析問題的本質(zhì)。比如，通過反編譯類字節(jié)碼，你可以查看代碼在運(yùn)行時(shí)的實(shí)際邏輯，判斷是不是代碼邏輯錯(cuò)誤；通過追蹤對(duì)象的創(chuàng)建和引用鏈，你可以分析內(nèi)存泄漏的原因；通過生成火焰圖，你可以直觀地看到方法的耗時(shí)情況，從而進(jìn)行有針對(duì)性的性能優(yōu)化。這些深入的分析能力，能讓你對(duì)問題的理解更加深刻，解決問題的方案更加合理，而不是僅僅停留在表面現(xiàn)象的處理上。

（三）提升自身能力：不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步

掌握 Arthas 的過程，也是你不斷學(xué)習(xí)和提升自己技術(shù)能力的過程。Arthas 涉及到 Java 的類加載機(jī)制、線程管理、內(nèi)存管理、性能優(yōu)化等多個(gè)方面的知識(shí)，在使用 Arthas 的過程中，你會(huì)不自覺地去了解這些底層知識(shí)，從而提升自己的技術(shù)深度。而且，Arthas 的社區(qū)非?；钴S，不斷有新的功能和特性推出，你可以通過學(xué)習(xí)和使用這些新功能，保持自己的技術(shù)敏銳度，跟上技術(shù)發(fā)展的步伐。

七、總結(jié)：Arthas，讓你彎道超車的神器

說了這么多 Arthas 的神操作，相信大家已經(jīng)對(duì)它有了一定的了解。它真的是一個(gè)非常強(qiáng)大的 Java 診斷工具，能夠幫助我們?cè)陂_發(fā)和運(yùn)維過程中解決各種復(fù)雜的問題。作為 3 年經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者，如果你能熟練掌握 Arthas，在面對(duì)線上問題時(shí)就能更加從容不迫，處理問題的效率和質(zhì)量也會(huì)大大提升，從而在技術(shù)能力上實(shí)現(xiàn)彎道超車，碾壓 5 年老鳥也不是不可能的事情。

當(dāng)然，Arthas 的功能遠(yuǎn)不止本文介紹的這些，還有很多實(shí)用的命令和技巧等待你去探索和發(fā)現(xiàn)。比如tt命令的回放功能、mc和redefine命令結(jié)合實(shí)現(xiàn)代碼熱替換、dashboard命令的自定義擴(kuò)展等等。希望大家能夠親自去實(shí)踐，多在實(shí)際項(xiàng)目中使用 Arthas，讓它成為你開發(fā)路上的好幫手。