本文适合有 Java 基础知识的人群。
本文作者：HelloGitHub-秦人
HelloGitHub 推出的《讲解开源项目》系列，今天给大家带来一款阿里开源的 Java 诊断利器 Arthas 项目—— Arthas
项目源码地址：https://github.com/alibaba/arthas
一、简介
为什么要用 Arthas？好多 Java 开发的小伙伴可能有遇到下面这些问题：
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项目中导入了一个 jar 包的不同版本，那么这个类从哪个 jar 包加载的？线上环境为什么会报各种异常？
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本地项目运行没问题，线上环境运行的结果为什么和本地不同？数据原因没有执行到？代码没有 commit？环境上使用的分支搞不对？
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线上环境遇到偶先问题，难道只能通过加日志，调整项目日志级别，重新打包发布验证问题吗？
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线上环境遇到某个用户的审批流程走的不对，线下环境无法重现，怎么在线上进行远程调试呢？
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有没有一个监控系统的运行整体状况的功能？
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JDK 自带了一些监控工具，本地可动态监控 JVM 运行状态，那么线上环境有什么办法可以监控到 JVM 的实时运行状态？
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在线上环境怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？
1.1 实现原理
整体宏观模块调用图如下：
1.2 主要功能
Arthas 提供的功能主要可以分为以下三个方面：
- 信息监控
- 进程运行基本信息包括：内存、CPU占用、线程信息、线程堆栈、线程数统计、环境变量信息。
- 对象信息：类对象静态属性、 Mbean 的属性信息、已加载类信息、类加载器、类方法信息。
- 方法调用
- 方法调用入参、返回值查看。
- 方法被调用的调用路径、调用耗时、方法调用次数、成功次数、失败次数等统计。
- 记录和重做方法调用。
- 类文件处理
- dump 已加载类的字节码、字节码反编译、类编译、类重新热加载。
二、安装和使用
2.1 Linux 环境使用
登录 Linux 环境，下载 arthas-boot.jar，然后使用命令 java -jar xxx.jar 直接运行 jar 包。
下面两个命令效果一样，都可以下载。
curl -O https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar
wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar
进入 Arthas 第一步需要选择项目
2.2 Docker 环境使用
进入一个之前已经启动的 Docker 容器，这里我进入了 tomcat7 容器。
docker ps -a #查看所有容器
docker cp arthas-boot.jar tomcat7:/home #拷贝 jar 到容器 home 目录
docker exec -it tomcat7 bash #进入名称叫 tomcat7 的容器
cd /home
java -jar arthas-boot.jar #运行 jar 包
注意：选择的 Docker 容器必须是以 JDK 为基础依赖构建的。
在命令行输入 dashboard 就可以进入仪表板的所有数据。
2.3 在开发工具 IntelliJ IDEA 使用
Cloud Toolkit 是一个 IDE 插件，帮助开发者更高效地开发、测试、诊断并部署应用。方便地将本地应用一键部署到任意机器，或 ECS、EDAS、Kubernetes。这里只介绍一下连接远程服务器，使用 Arthas。
2.3.1 安装插件
在 File->Settings->Plugins 搜索 Alibaba Cloud Toolkit
插件安装完重启 IDEA。
2.3.2 使用工具
添加远程服务器，如下图操作：
服务器配置成功后，选择 More->Diagnostic 即可连接到服务器上。
2.3.3 运行效果
三、实战案例分析
以线上代码热更新，这里我写了一个小的 Sprinboot 项目，主要就是一个获取学习信息的接口。
@RestController
public class StudentConroller {
@GetMapping("getUserInfo")
public Student getUserInfo() {
return new Student("小刘",12,"西安市雁塔区");
}
}
通过 curl http://localhost:9000/getUserInfo，访问内容如下：
{"name":"小刘","id":12,"address":"西安市雁塔区"}
在服务运行要测试的项目 demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
nohup java -jar demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar & #后台运行
curl http://localhost:9000/getUserInfo #访问接口
运行 Arthas 主程序 arthas-boot.jar，选择进入demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
使用 jad 反编译 StudentConroller.java 代码
jad --source-only com.example.demo.controller.StudentConroller > /tmp/StudentConroller.java
打开 /tmp/StudentConroller.java 下的文件，修改反编绎出来的代码，修改内容如下：
@RestController
public class StudentConroller {
@GetMapping(value={"getUserInfo"})
public Student getUserInfo() {
return new Student("小刘1", 122, "西安市高新区");
}
}
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sc命令查找加载StudentConroller的 ClassLoader$ sc -d *StudentConroller | grep classLoaderHash classLoaderHash 2e0fa5d3 -
mc命令内存编绎代码$ mc -c 2e0fa5d3 /tmp/StudentConroller.java -d /tmp Memory compiler output:/tmp/com/example/demo/arthas/user/controller/StudentConroller.class Affect(row-cnt:1) cost in 346 ms -
redefine命令热更新代码$ redefine /tmp/com/example/demo/controller/StudentConroller.class redefine success, size: 1 -
检测热更新结果
再次访问curl http://localhost:9000/getUserInfo，显示如下内容：
用 Arthas 的 jad/mc/redefine 一条龙命令来线上热更新代码非常强大，但也很危险，要做好权限管理哦。
四、总结
本文开头讲 Arthas 有什么作用、我们为什么要用它。接着讲了三种场景是如何使用 Arthas。最后以 Java 代码在线热部署为例，感受了 Arthas 的强大。看到这里我想你也对 Arthas 工具有了一个简单的认识。
现在的趋势开发人员做了久了慢慢就变为 DevOps，了解更多的底层逻辑也能更好的反馈到代码层面的上层建筑。
本文只能带大家入门，Arthas 还有更多强大的功能等待你的发现！
五、附录
- Arthas 官方文档
- Arthas 脑图—常用命令汇总
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