Arthas使用 - 倾听

 

1. Arthas 介绍

Arthas 是阿里巴巴开源的 Java 诊断工具，用于：

• 实时监控线上应用（无需重启）
• 快速定位 CPU、内存、线程问题
• 分析方法执行耗时、参数、返回值
• 支持 JDK 6+（包括 JDK 21）

✅ 核心优势：
通过 JVM Attach 机制动态注入 Agent，不修改代码、不重启应用。

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2. Arthas 的使用（下载安装 + 启动 + 命令）

📥 下载

# 从 GitHub 获取最新版（推荐 4.1.5+）

wget https://repo1.maven.org/maven2/com/taobao/arthas/arthas-boot/4.1.5/arthas-boot-4.1.5.jar

🔌 启动方式（关键！JDK 21 必须用 -cp .）

✅ 正确启动方式（JDK 21 通用）：

# 1. 编译代码（确保有 .class）
cd D:\my-project\jdk-21-test-workspace\src
javac -d ..\out\production\jdk-21-test com\my\test\multiThread\ArthasTest.java# 2. 用 -cp . 启动应用（绕过模块化问题！）
cd D:\my-project\jdk-21-test-workspace\out\production\jdk-21-test
java -cp . com.my.test.multiThread.ArthasTest

❌ 错误启动方式（JDK 21 会导致 Arthas 无法 attach）：

java com.my.test.multiThread.ArthasTest  # 无 -cp . ！

🌐 JDK 1.6 vs JDK 21 启动差异

JDK 版本	启动命令	说明
JDK 1.6	java com.xxx.Main	无需 -cp .（无模块系统）
JDK 21	java -cp . com.xxx.Main	必须加 -cp .（避免模块化干扰）

📌 常用命令（实战精选）

命令	作用
thread -n 1 -i 500	查看 CPU 最高线程（500ms 采样，时间可选）
jad com.my.test.multiThread.ArthasTest	反编译类（查看源码）
thread 1	直接查看主线程（ID=1）
dashboard（按 q 退出）	实时监控（CPU/内存/线程）
ognl '@com.my.test.multiThread.ArthasTest@counter'	查看静态变量（无 I/O）

💡 为什么 thread -n 1 常显示 Arthas 自身线程？
因为 Arthas 本身在采样，用 -i 500 增加采样时间即可解决（见下文）。

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3. 举例说明

🔥 单线程 CPU 压测

✅ 步骤：

1. 修改代码（移除 System.out.println）：

while (true) {counter++; // 仅保留纯计算
}

2. 启动

 

 

# 进入 classpath 根目录
cd D:\my-project\jdk-21-test-workspace\out\production\jdk-21-test# 用 -cp . 启动
java -cp . com.my.test.multiThread.ArthasTest

 

3. Arthas 诊断：

定位到 arthas-boot.jar 的目录下

java -jar arthas-boot.jar
# 选择进程 ID（如 49827）
thread -n 1 -i 500  # 正确！

输出：

"main" Id=1 cpuUsage=99.2% ... RUNNABLEat com.my.test.multiThread.ArthasTest.single(ArthasTest.java:21)

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🌐 多线程示例（扩展）

1. 创建多线程类 MultiThreadTest.java：

package com.my.test.multiThread;public class MultiThreadTest {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(() -> {while (true) {System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId());}}).start();}}
}

2. 启动 & 诊断：

cd D:\my-project\jdk-21-test-workspace\out\production\jdk-21-test
java -cp . com.my.test.multiThread.MultiThreadTest  # 必须 -cp .# Arthas 诊断
thread -n 5 -i 500

输出：

"Thread-0" Id=12 cpuUsage=20.3% ... RUNNABLEat com.my.test.multiThread.MultiThreadTest.lambda$main$0(MultiThreadTest.java:8)
"Thread-1" Id=13 cpuUsage=20.1% ... RUNNABLEat com.my.test.multiThread.MultiThreadTest.lambda$main$0(MultiThreadTest.java:8)

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4. 使用命令总结（按顺序）

步骤	操作	关键命令
1. 准备代码	移除 System.out.println（避免 I/O 干扰）	counter++;
2. 编译	生成 .class 文件	javac -d out/production/... src/...
3. 启动	必须加 -cp .（JDK 21 必须）	java -cp . com.xxx.Main
4. 启动 Arthas	选择进程	java -jar arthas-boot.jar
5. 诊断 CPU	用长采样时间	thread -n 1 -i 500
6. 查看源码	反编译类	jad com.xxx.Main
7. 查看变量	无 I/O 查看	ognl '@Main@counter'

✅ 核心口诀：
-cp . 启动 + -i 500 采样 = 看到真实业务代码

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5. Arthas 使用场景

场景	举例	Arthas 命令
CPU 高负载	死循环、计算密集型	thread -n 1 -i 500
线程阻塞	死锁、等待 I/O	thread -n 5 + jstack
方法耗时	优化慢方法	trace com.xxx.Method
类加载问题	类冲突、重复加载	sc -d java.util.ArrayList
线上调试	不重启查变量	ognl '@Main@counter'

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6. Arthas 监控机制原理

1. Attach 机制：
   • 通过 JVM 的 Attach API（jdk.attach 模块）附加到目标进程。
2. Agent 注入：
   • Arthas 以 Java Agent 方式注入字节码（arhats-agent.jar）。
3. 采样原理：
   • 用 ThreadMXBean 获取线程 CPU 时间。
   • 通过 Sampling（采样）统计 CPU 使用率（默认 100ms）。
4. 堆栈解析：
   • 从 JVM 获取线程栈 → 映射到源码行号（需 .class 文件有调试信息）。

⚙️ 为什么 thread -n 1 有时显示 Arthas 自身线程？
因为采样过程本身会短暂占用 CPU，用 -i 500 增加采样时间即可平滑干扰。

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7. 注意事项

事项	说明	解决方案
性能影响	采样时 CPU +1%~3%	仅在诊断时使用，用完关闭
必须关闭	长期运行会累积开销	退出 Arthas：按 q 或 exit
JDK 21 模块化	无 -cp . 无法 attach	启动命令必须加 -cp .
I/O 干扰	System.out.println 会掩盖 CPU 问题	压测时移除所有 I/O
线程名	业务线程名需明确	用 new Thread("MyThread") 命名

⚠️ 重要：
Arthas 不是监控系统，是诊断工具 —— 用完立刻退出，避免长期影响生产环境。

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8. 其他建议

1. 优先用 dashboard：

   dashboard  # 实时看 CPU/内存/线程，按 q 退出

2. 避免在高负载时频繁使用：
   • 先用 thread -n 1 -i 500 快速定位，再深入分析。
3. 生产环境安全：
   • 在测试环境验证 Arthas 命令，再上生产。
4. JDK 21 专用技巧：

   # 启动时强制加载模块（备用方案）
   java -cp . --add-modules java.instrument com.xxx.Main

   自动化脚本：

5. 写 .bat 脚本一键启动 + 诊断：

   @echo off
   cd /d D:\my-project\out\production\jdk-21-test
   java -cp . com.my.test.multiThread.ArthasTest &
   timeout /t 3
   java -jar arthas-boot.jar

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✅ 最终总结

Arthas 是 Java 线上问题的“手术刀”，但必须按 JDK 21 规则使用：
启动命令加 -cp . → 诊断命令用 -i 500 → 用完立刻退出。
你已成功解决模块化问题，现在可以 100% 诊断真实 CPU 问题！

💡 记住：
thread -n 1 -i 500 = 看到 ArthasTest.java:21
thread -n 1 = 看到 arthas-command-execute（干扰！）

现在你可以自信地用 Arthas 诊断任何 Java 问题了！🔥