Arthas - Java诊断与调试的瑞士军刀（一）

阅读目录(Content)

• 一、故事的开端，从一个诡异的bug开始
• 常规解决方案尝试
• 二、故事的中段，嗅到bug的方向
• 非常规解决方案尝试
• 三、故事的转折，瑞士军刀Arthas登场
• 四、故事的结尾，简要介绍Arthas的入门和使用
• Arthas的安装
• 离线安装
• 在线安装
• Arthas的启动
• Arthas的命令分类

 

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一、故事的开端，从一个诡异的bug开始

笔者负责了FICC量化金工的项目——情景分析（下文简称为：项目A），其引用了一个公共库fane-lib-java (下文简称为：lib B)，内部包含了四个子module。

由于lib B里面防御性编程的缺失，当某个参数异常的传入了null, 导致lib B抛出了NullPointerException, 从而导致项目A计算失败。 

 根据报错信息，问题定位到了com.huatai.quant.models.scenario.QuantScenarioDefModel类。根据笔者在项目中的搜索结果，下意识的定位在了lib B里的fane-core module

 

NPE本身的处理并不复杂，在lib B 的fane core module里加入大量参数校验即可避免。但是紧接着出现了“诡异”的现象：

lib B修复NPE后，本地Windows调试正常。 但部署到sit Linux服务器上，依然抛出NPE

 

常规解决方案尝试

笔者逐个尝试了以下可能的解决方法，均无法解决：

1. 检查代码，确认cherrypick到指定分支 —— 排除了代码未check in的低级错误
2. 重新build代码并部署 —— 排除build的不是最新代码
3. 解压缩sit服务器上，lib B里fane-core的jar包，确认修改的代码进入了fane-core.jar包 —— 排除了sit 服务器使用的是旧代码

在“已确认代码修改进入了jar”后，代码修改依旧不生效, 让笔者百思不得其解...

 

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二、故事的中段，嗅到bug的方向

尝试多种常规解决方法后，NPE异常依然存在，说明此bug非常的不常规...

并不再是代码层面导致的，而是“操作系统”、“硬件机器”等非代码因素造成的。

 

非常规解决方案尝试

笔者再次尝试了做了以下操作：

1. 在同事的本地windows机器上运行，一切正常 —— 再次排除代码的问题
2. 尝试部署到另一台sit Linux服务器，依然不工作 —— 此时已经嗅到了bug的方向

通过上述两个操作可以察觉，异常bug的造成，极有可能和操作系统的不同有关联。

 

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三、故事的转折，瑞士军刀Arthas登场

尽管bug的可能原因，已经定位到了Windows和Linux的系统差异。但是由于不方便在Linux服务器上进行debug, 因此需要一种在线监测java运行时状态的监测工具的协助。

经过调研，笔者选择了Arthas —— 这是一款阿里开发的诊断工具，可以用于监视、分析和解决 Java 应用程序的问题。使用 Arthas 的一个主要优点是，我们不需要修改代码，甚至不需要重新启动我们想要监视的 Java 服务。（关于Arthas详细的入门和使用，详见本文第四节）

 

jad命令 -- 在线反编译已加载类源码

Arthas有一个“jad”命令，可以在线反编译已加载类源码。笔者带着尝试的心情，想再次确认运行时加载的是否是最新代码。没想到输出结果的Location信息，令人错愕...

结果显示，加载的com.huatai.quant.models.scenario.QuantScenarioDefModel类并非来预想的自fane-core.jar，而是来自fane-data-sdk-plus.jar...

 

经过检查，fane-data-sdk-plus module里，的确也存在着一个相同全类名路径的相同类名的class，甚至内部的内容也一致。导致该bug的根本原因，就此真相大白。

至于当时为何如此设计（或者这是一个被忽略的bug），目前已“失落无考”。不过这验证了我们之前的推测，windows和linux系统，在面对两个相同的类时，存在一个默认的但不同的加载优先级，导致出如此诡异的现象。

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四、故事的结尾，简要介绍Arthas的入门和使用

Arthas的安装

离线安装

先在本地，通过镜像地址，下载zip包：

https://arthas.aliyun.com/download/latest_version?mirror=aliyun

然后把下载好的zip包上传至服务器某文件夹，解压zip包（unzip xxx-jar）即可

在线安装

如果服务器所处环境可以连接外网，那么可以使用curl来在线下载并安装 Arthas 库：

curl -O https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar

Arthas的启动

先进入arthas的安装目录，然后执行：

java -jar arthas-boot.jar

如果arthas启动成功，将会看到arthas罗列出的java程序列表：

• [1]: 23748 com.huatai.quant.PortRiskServiceApplication
• [2]: 15781 com.huatai.quant.ScenarioServiceApplication
• [3]: 22537 com.huatai.nats.xxljob.quant.XxljobQuantApplication
• [4]: 1418 com.huatai.quant.KPIServiceApplication

输入你想跟踪的java进程编号。例如你想跟踪ScenarioServiceApplication，那就输入2，然后回车，arthas就会attach到ScenarioServiceApplication

 

Arthas的命令分类

arthas的命令有许多，大致分为三类：

• JVM相关命令
• 监控类命令
• classloader相关的命令

本文已经提及的 jad命令 属于监控类命令，笔者将在下一篇文章中，分享其他命令的使用心得和踩坑记录。

敬请期待，还望多多指教。