arthas

Arthas Java 线上诊断与字节码增强

补充说明

arthas 是阿里开源的 Java 诊断工具，通过 JVM Attach API 附着到目标进程，开启 telnet 3658 / HTTP 8563，在不重启应用的情况下查看线程、内存、GC、类加载器和方法调用。命令大致分四类：dashboard/thread/jvm/memory 看运行时，sc/sm/jad 看类与方法，watch/trace/monitor/tt 看调用，heapdump/profiler/vmtool 做内存与 CPU 采样。

它解决“线上不能重启、日志不够、问题难复现”的困境，常用于 CPU 飙高、接口变慢、线程死锁、内存泄漏、类冲突和值不符合预期的排查。与 jstack/jmap/jcmd 相比，Arthas 提供交互式会话和字节码增强，能按条件观察入参、返回值和异常；它的 profiler 封装了 async-profiler，同时提供更完整的运行时视图。代价是增强有开销、attach 会短暂停顿，生产必须按变更流程使用。

Arthas 默认只绑定 127.0.0.1，telnet 3658、HTTP 8563，会话默认 10800 秒超时；Arthas 进程要与业务 JVM 同用户、同容器、同 PID 命名空间才能 attach。诊断结束用 stop 退出当前会话，用 shutdown 关闭 Arthas 服务端，不要让它长期常驻。

常用示例

curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar 12345
telnet 127.0.0.1 3658
dashboard -i 5000
thread -n 5
thread -b
thread 12345
jvm
heapdump --live /tmp/app.hprof

第二条命令会列出 Java 进程并提示选择 PID；也可以直接传 PID。thread -n 5 按 CPU 排序取前 5 个线程，thread -b 找阻塞其他线程的锁持有者，thread <id> 看单个线程栈。dashboard 每 5 秒刷新线程、内存、GC 和运行时信息。

sc -d com.example.OrderService
sm com.example.OrderService create
jad --source-only com.example.OrderService
watch com.example.OrderService create '{params, returnObj, throwExp}' -x 2 -n 5
trace com.example.OrderService create '#cost > 100' -n 5
monitor -c 5 com.example.OrderService create
ognl '@java.lang.System@getProperty("java.version")'
profiler start -e cpu
profiler status
profiler stop --format html
stop

watch 在方法调用前后观察指定表达式，-x 2 展开两层属性；trace 统计调用链耗时，#cost > 100 只显示超过 100ms 的调用；monitor 每 5 秒输出一次调用次数、成功率和平均耗时。profiler start 开始采样，profiler stop 生成 HTML 报告。

易错点与排错

attach 报 Unable to open socket file 或 No such process：用户不同、只有 JRE 没有 JDK 工具、容器 PID 命名空间不同、/tmp 不可写或 noexec；先 ps -ef 确认用户，进入目标容器。
attach 会在安全点短暂暂停业务线程，heapdump --live 还会触发 Full GC 并写出大文件；避开业务高峰，先确认堆大小和磁盘余量。
watch/trace/monitor 依赖字节码增强，高 QPS 方法上开销明显；用 -n 限制次数、用 #cost 过滤，结束后 stop 或 reset 还原增强类。
命令无输出：执行后方法未被调用、类加载器不匹配、方法被内联或是 JDK/原生方法；先 sc -d 拿 classloader hash，再用 -c 指定。
Spring Boot 等多 classloader 场景下同名类有多个版本；用 classloader -t 和 sc -d 核对 hash，增强错类会看不到业务调用。
jad 输出是反编译结果，不保证与源码一致或可编译；lambda、内部类和行号会变形，适合定位逻辑，不要直接拿去发布。
redefine 不能增删字段/方法、不能改继承关系，且要先 options unsafe true；热替换只适合应急止血，最终仍要发布修复。
ognl 修改静态字段同样需要 options unsafe true；shell 里用单引号包住表达式，避免 $ 和引号被提前展开。
thread -b 只检测 synchronized 造成的阻塞，找不到不代表没有锁竞争；结合 thread --state BLOCKED、jstack 和 profiler 的 lock 事件。
heapdump 默认导出全部对象，--live 只保留存活对象但会先 Full GC；OOM 现场优先依赖 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，不要反复 dump。
容器或受限内核里 profiler 可能因 perf_event 权限、seccomp 失败；检查 perf_event_paranoid 和容器权限，必要时改用其他采样方式。
--target-ip 0.0.0.0 会把 3658/8563 暴露到网络，Arthas 没有强认证；用 SSH 隧道或防火墙限制，也不要依赖默认会话超时。

读完自测

Arthas 的 attach 原理是什么，为什么生产使用有风险？
watch/trace 没有输出时应该检查什么？
heapdump --live 与普通 dump 有什么区别，什么时候不该用？

答案

通过 JVM Attach API 加载 agent 并开启诊断端口；attach 会短暂停顿，增强和 dump 有性能与磁盘开销。
方法是否在命令执行后被调用、类加载器是否匹配、方法是否被内联或属于 JDK/原生方法；用 sc -d 和 -c 核对。
--live 只导出存活对象但会先触发 Full GC；堆很大或业务高峰时不该用，优先靠 OOM 自动 dump。

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易错点与排错

相关命令

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