小景的工具使用--Java诊断工具Arthas的使用说明_Java教程

小景最近在做程序和数据库的压测工作，期间监控压测数据，分析程序原因变成了一个待解决的问题，根据公司小伙伴的建议，接触了阿尔萨斯这个诊断工具，下面小景分别基于Linux操作系统和Windows操作系统，来详细的说下使用说明和使用心得。

Arthas（阿尔萨斯）是一个用于诊断Java应用程序的开源工具，它是一种命令行工具，用于实时分析和调试Java应用程序的运行时行为。它提供了丰富的功能，可以帮助开发人员诊断和解决各种Java应用程序中的性能问题和故障。

基于Linux系统，以下是Arthas的详细使用方式：

1. 安装Arthas：首先，您需要安装Arthas。您可以从官方网站 https://alibaba.github.io/arthas/ 下载Arthas的最新版本。下载后，将其解压缩到您选择的目录中。
2. 启动Arthas：进入Arthas的安装目录，运行以下命令来启动Arthas：
  ./as.sh或者./as.bat
  这将启动Arthas的命令行界面。
3. 选择目标应用程序：在Arthas命令行界面中，您需要选择要诊断的目标Java应用程序。可以使用以下命令列出正在运行的Java应用程序：
  ps
  然后使用-t选项选择目标应用程序，例如：
  -t 12345
  其中，12345是目标应用程序的PID。
4. 使用命令进行分析和调试：一旦选择了目标应用程序，您可以使用各种Arthas命令来进行分析和调试。例如，您可以使用以下命令来查看Java类的方法调用栈：
  jad java.lang.String
  或者，您可以使用以下命令来监视方法的调用和响应时间：
  watch com.example.MyClass myMethod '{params,returnObj,throwExp}' -n 3
  这将监视com.example.MyClass中的myMethod方法，并在每次调用时显示参数、返回值和异常信息，最多显示3次。
  - 以下是一些常见的Arthas命令和其详细用法：
    1. help命令: 使用 help 命令可以查看Arthas的帮助文档，列出可用的命令和功能。
      help
    2. dashboard命令: dashboard 命令可以显示仪表板，提供了有关Java应用程序的实时信息，包括线程、堆内存、类加载等。
      dashboard
    3. thread命令: 使用 thread 命令可以查看Java线程的信息，包括线程堆栈和线程状态。
      thread
    4. jvm命令: jvm 命令允许您查看Java虚拟机的信息，如内存使用情况、垃圾回收统计等。
      jvm
    5. trace命令: trace 命令用于跟踪方法的执行，可以用于监视特定方法的输入、输出和执行时间。
      trace com.example.MyClass myMethod
    6. watch命令: watch 命令用于监视方法的调用和返回值。您可以监视特定方法，并查看参数、返回值和异常信息。
      watch com.example.MyClass myMethod '{params,returnObj,throwExp}'
    7. jad命令: jad 命令用于反编译Java类文件，以查看类的源代码。
      jad com.example.MyClass
    8. sc命令: sc 命令用于查看类加载情况，包括已加载的类、未加载的类和类加载器信息。
      sc -d com.example.MyClass
    9. monitor命令: monitor 命令用于监视方法的执行情况，包括执行时间、调用次数等。
      monitor com.example.MyClass myMethod
    10. heapdump命令: heapdump 命令用于生成堆转储文件，以便进行内存分析。
      heapdump /path/to/dump.hprof
5. 退出Arthas：要退出Arthas，可以使用quit命令。

以上只是Arthas功能的一个小demo，它还具有许多其他功能，如查看类加载情况、查看线程堆栈、分析性能问题等。您可以查看官方文档以深入了解更多信息。Arthas是一个强大的工具，可帮助您快速诊断和解决Java应用程序中的问题。

基于Windows系统，以下是Arthas的详细使用方式：

1. 下载和安装Arthas：
  1. 访问Arthas的官方网站：https://alibaba.github.io/arthas/，并下载最新版本的Arthas。
  2. 解压缩下载的Arthas压缩包到您的系统中。为了简化操作，您可以将Arthas解压到C:\arthas目录。
2. 打开命令行界面：
  1. 在Windows系统中，您可以使用命令提示符（Command Prompt）或PowerShell。打开一个新的命令行界面窗口。
3. 启动Arthas：
  1. 切换到您的Arthas安装目录。在命令行中，使用以下命令：
    cd C:\arthas
  2. 然后，运行 as.bat 脚本来启动Arthas：
    as.bat
  这将启动Arthas的命令行界面。
4. 选择目标Java应用程序：
  1. 在Arthas的命令行界面中，使用 ps 命令来列出正在运行的Java应用程序，以查找您想要诊断和调试的应用程序。例如：
    ps
  2. 从列表中选择您的目标Java应用程序，并记录其PID（进程ID）。
5. 连接到目标应用程序：
  1. 使用 -t 选项连接到目标Java应用程序，将 <PID> 替换为您在步骤4中获得的目标应用程序的PID：
    -t <PID>
  例如，如果您的目标应用程序的PID是12345，可以使用以下命令连接到它：
  -t 12345
6. 使用Arthas命令进行诊断和调试：
  1. 一旦连接到目标应用程序，您可以使用各种Arthas命令来获取关于应用程序的实时信息，进行分析和调试。以下是一些示例命令：
    1. 使用 dashboard 命令查看应用程序的仪表板：
      dashboard
    2. 使用 thread 命令查看线程信息：
      thread
    3. 使用 jvm 命令查看Java虚拟机信息：
      jvm
    4. 使用 trace 命令跟踪方法的执行：
      trace com.example.MyClass myMethod
    5. 使用 watch 命令监视方法的调用和返回值：
      watch com.example.MyClass myMethod '{params,returnObj,throwExp}'
  2. 根据您的需求，使用适当的Arthas命令进行诊断和调试。
7. 退出Arthas：
  1. 要退出Arthas，您可以在Arthas命令行界面中使用 quit 命令。

在Windows系统上，确保您具有足够的权限来连接到目标Java应用程序，并根据需要处理特殊字符的转义。

最后，再来说下Arthas的拓展和延申：

以下是更详细的方式来拓展和延伸Arthas的功能：

自定义命令：

Arthas允许您创建自定义命令，这些命令可以用于执行特定的诊断或调试任务。您可以编写自定义命令的插件，以扩展Arthas的功能。这些自定义命令可以是Groovy脚本，以实现各种自定义操作。创建自定义命令的一般步骤如下：
- 编写Groovy脚本，其中包含自定义操作。
- 将脚本放置在Arthas的自定义命令目录下，通常是~/.arthas/commands（Linux/macOS）或%USERPROFILE%\.arthas\commands（Windows）。
- 在Arthas中使用自定义命令名称来调用您的脚本。
这使您能够根据具体需求创建自定义命令，以执行特定的分析或调试任务。
使用Arthas插件系统：

Arthas具有插件系统，您可以使用该系统编写自定义插件来扩展Arthas的功能。插件可以包括自定义命令、自定义函数、拓展性能监控等等。创建Arthas插件的一般步骤如下：
- 编写Groovy脚本或Java代码，实现自定义插件功能。
- 将插件打包为JAR文件。
- 将JAR文件放置在Arthas的插件目录下，通常是~/.arthas/lib（Linux/macOS）或%USERPROFILE%\.arthas\lib（Windows）。
- 在Arthas中使用插件的功能。
插件系统使您能够将自定义功能完全集成到Arthas中，以执行高度定制的任务。
脚本和动态加载：

Arthas支持通过Groovy脚本进行自定义操作，您可以在运行时加载和执行这些脚本。这使您可以在不重启目标应用程序的情况下灵活地执行自定义代码。例如，您可以使用Groovy脚本来执行动态的方法跟踪、日志记录或性能监控。
使用Arthas API：

Arthas提供了Java API，您可以在Java应用程序中集成Arthas，以通过编程方式执行诊断和调试任务。这使得您可以构建自定义工具或集成Arthas的功能到现有的应用程序中。Arthas的API包括ArthasCore和AdviceListener等类，可用于动态诊断和调试Java应用程序。
结合AOP（面向切面编程）：

您可以使用Arthas的AOP功能来实现方法级别的拦截和切面编程。通过AOP，您可以监控、记录和修改方法的行为，以适应特定需求。AOP可用于性能分析、安全性检查、日志记录等任务。
远程扩展和监控：

您可以将Arthas与远程监控工具结合使用，以实现分布式应用程序的诊断和性能监控。这包括将Arthas与ELK堆栈（Elasticsearch、Logstash、Kibana）或Prometheus/Grafana等工具集成，以实现实时监控和日志分析。
社区和第三方插件：

在Arthas社区和第三方开发者的支持下，可能会有许多现成的插件和扩展可供使用。您可以查找和使用这些插件，以简化和加速特定任务的执行。