【JVM】Arthas相关分析命令

【一】下载和启动

下载地址：https://arthas.aliyun.com/doc/download.html

直接下载全量包

Arthas 支持在 Linux/Unix/Mac 等平台上一键安装，请复制以下内容，并粘贴到命令行中，敲 回车 执行即可：

curl-L https://arthas.aliyun.com/install.sh|sh

（1）用 as.sh 启动

解压后，在文件夹里有as.sh，直接用./as.sh的方式启动：

./as.sh

打印帮助信息：

./as.sh-h

（2）用 arthas-boot 启动
或者在解压后，在文件夹里有arthas-boot.jar，直接用java -jar的方式启动：

java-jar arthas-boot.jar

打印帮助信息：

java-jar arthas-boot.jar-h

（3）注意
在Linux上启动arthas的时候，要注意是不是root权限，并且注意项目启动的用户和当前启动arthas的用户是不是相同

【二】JVM相关的核心功能

（1）类别 1：JVM基础信息监控

（1）dashboard: ​核心命令。提供一个实时更新的仪表盘，一站式查看：

1-线程信息（显示CPU占用高的线程）
2-内存信息（堆内存、元空间等使用情况）
3-垃圾回收（GC）次数和时间
4-主机信息（CPU、负载）
5-运行时信息
6-​作用​：快速对应用的健康状况有一个整体了解，快速发现资源瓶颈。

（2）jvm: 查看详细的JVM信息，包括线程、内存、GC、加载类、操作系统等信息。
作用​：深入了解JVM的详细配置和状态。

（3）thread: 查看所有线程的信息，以及单个线程的堆栈。
1-thread : 查看指定线程的堆栈，非常适合定位CPU飙升问题。
2-thread -b: 直接找出阻塞其他线程的根因线程​（查找死锁）。
3-作用​：诊断线程相关问题，如CPU占用高、死锁、响应慢。

（4）sysenv/ sysprop: 查看系统的环境变量和JVM的系统属性。
作用​：确认应用运行时读取的配置是否正确，例如Spring的active profile、数据库连接地址等。

（2）类别 2：类与类加载器信息

（1）sc(Search Class)​: 查看已加载的类信息，包括来源哪个Jar包。
1-sc -d com.example.MyClass: 显示类的详细信息，包括其类加载器。
2-​作用​：排查类冲突（如NoSuchMethodError, NoClassDefFoundError），确认加载的类版本是否正确。

（2）​sm(Search Method)​: 查看类的方法信息。
1-sm com.example.MyClass *Method: 列出类中所有的方法。
2-​作用​：确认方法是否存在，以及它的描述符。

（3）​classloader: 查看类加载器的继承树、加载了哪些类、是否存在重复的Jar包或类。
1-​作用​：深入诊断类加载冲突、内存泄漏（类加载器无法被GC会导致其加载的所有类都无法卸载）。

（3）类别 3：性能分析与火焰图

（1）​profiler: 生成火焰图​（Flame Graph），一种非常直观的性能分析图表。
1-profiler start: 开始采样。
2-profiler stop: 停止采样并生成火焰图文件。
3-​作用​：从宏观上定位CPU占用热点，直观地看到代码的“火”（最耗CPU）在哪里。

【三】JVM相关的命令

【1】JVM相关命令

（1）dashboard：实时数据面板

查看当前系统的实时数据面板。

dashboard

输入 q 或者 Ctrl+C 可以退出dashboard命令
数据说明：

ID：Java级别的线程ID，注意这个ID不能跟jstack中的nativeID一一对应 NAME：线程名GROUP：线程组名 PRIORITY：线程优先级,1~10之间的数字，越大表示优先级越高 STATE：线程的状态 CPU%：线程消耗的cpu占比，采样100ms，将所有线程在这100ms内的cpu使用量求和，再算出每个线程的cpu使用占比。 TIME：线程运行总时间，数据格式为分：秒 INTERRUPTED：线程当前的中断位状态 DAEMON：是否是daemon线程

（2）Thread：线程相关堆栈信息

线程相关堆栈信息。

（1）Arthas支持管道，可以用 thread 1 | grep ‘main(’ 查找到main class。

thread 1|grep'main('

thread# 显示所有线程的信息thread 1# 显示1号线程的运行堆栈thread-b# 查看阻塞的线程信息thread-n 3# 查看最忙的3个线程，并打印堆栈thread-i 1000-n 3# 指定采样时间间隔，每过1000毫秒采样，显示最占时间的3个线程

查看处于等待状态的线程（WAITING、BLOCKED） thread--state WAITING

（2）死锁线程查看

thread# 查看线程状态thread-b# 查看阻塞的线程信息

（3）jvm

THREAD相关

COUNT：JVM当前活跃的线程数 DAEMON-COUNT： JVM当前活跃的守护线程数 PEAK-COUNT：从JVM启动开始曾经活着的最大线程数 STARTED-COUNT：从JVM启动开始总共启动过的线程次数 DEADLOCK-COUNT：JVM当前死锁的线程数

文件描述符相关

MAX-FILE-DESCRIPTOR-COUNT：JVM进程最大可以打开的文件描述符数OPEN-FILE-DESCRIPTOR-COUNT：JVM当前打开的文件描述符数

（4）sysprop：查看/修改属性

sysprop# 查看所有属性sysprop java.version# 查看单个属性，支持通过tab补全

修改某个属性

sysprop user.country user.country=US

（5）sysenv：查看JVM环境属性

查看当前JVM的环境属性(System Environment Variables)

# 查看所有环境变量sysenv# 查看单个环境变量sysenv USER

（6）vmpotion：查看JVM中选项

查看JVM中选项，可以修改

# 查看所有的选项vmoption# 查看指定的选项vmoption PrintGCDetails# 更新指定的选项vmoption PrintGCDetails true

更新某一个值

（7）getstatic：获取静态成员变量

获取静态成员变量

# 语法getstatic 类名 属性名# 显示demo.MathGame类中静态属性randomgetstatic demo.MathGame random

（8）ognl：执行ognl表达式

执行ognl表达式，这是从3.0.5版本新增的功能。
（1）调用静态函数

# 获取系统变量中值，并且打印(只会打印有返回值函数)ognl'@java.lang.System@out.println("hello")'

（2）获取静态类的静态字段

# 获取代码中的运行返回值ognl'@demo.MathGame@random'

（3）执行多行表达式，赋值给临时变量，返回一个List

# 计算value1、value2值，并存在List集合中ognl'#value1=@System@getProperty("java.home"), #value2=@System@getProperty("java.runtime.name"), {#value1, #value2}'

【2】类和类加载器(class/classLoader)

（1）sc：查看类信息

查看类的信息(sc: Search Class)

查看JVM已加载的类信息，“Search-Class” 的简写，这个命令能搜索出所有已经加载到 JVM 中的 Class 信息

sc 默认开启了子类匹配功能，也就是说所有当前类的子类也会被搜索出来，想要精确的匹配，请打开options disable-sub-class true开关。

# 模糊搜索，demo包下所有的类scdemo.*# 打印类的详细信息sc-d demo.MathGame

（2）sm：查看已加载方法信息

查看已加载方法信息(“Search-Method” )

查看已加载类的方法信息“Search-Method” 的简写，这个命令能搜索出所有已经加载了 Class 信息的方法信息。

sm 命令只能看到由当前类所声明 (declaring) 的方法，父类则无法看到。

# 显示String类加载的方法sm java.lang.String# 查看方法信息sm demo.MathGame# 查看方法信息(详细信息-d)sm-d demo.MathGame

（3）编译与反编译jad、mc、redefine

（1）jad：反编译已加载类源码
反编译指定已加载类源码，jad 命令将 JVM 中实际运行的 class 的 byte code 反编译成 java 代码，便于你理解业务逻辑；在 Arthas Console 上，反编译出来的源码是带语法高亮的，阅读更方便。当然，反编译出来的 java 代码可能会存在语法错误，但不影响你进行阅读理解。

# 反编译MathGame方法jad demo.MathGame# 反编绎时只显示源代码(排除ClassLoader信息)。# 默认情况下，反编译结果里会带有ClassLoader信息，通过--source-only选项，可以只打印源代码。方便和mc/redefine命令结合使用。jad--source-only demo.MathGame# 反编译到指定文件中jad--source-only demo.MathGame > Hello.java# 只反编译mathGame类型中main方法jad demo.MathGame main

（2）mc：编译Java代码
内存编译，Memory Compiler/内存编译器，编译.java文件生成.class

# 在内存中编译Hello.java为Hello.classmc/root/Hello.java# 可以通过-d命令指定输出目录mc-d/root/bbb/root/Hello.java

（3）redefine：加载外部.class文件
加载外部的.class文件，redefine到JVM里。

注意， redefine后的原来的类不能恢复，redefine有可能失败（比如增加了新的field）。
reset命令对redefine的类无效。如果想重置，需要redefine原始的字节码。
redefine命令和jad/watch/trace/monitor/tt等命令会冲突。执行完redefine之后，如果再执行上面提到的命令，则会把redefine的字节码重置。

redefine的限制

（1）不允许新增加field/method
（2）正在跑的函数，没有退出不能生效，比如下面新增加的System.out.println，只有run()函数里的会生效。

# 1. 使用jad反编译demo.MathGame输出到/root/MathGame.javajad--source-only demo.MathGame >/root/MathGame.java# 2.按上面的代码编辑完毕以后，使用mc内存中对新的代码编译mc/root/MathGame.java-d/root# 3.使用redefine命令加载新的字节码redefine/root/demo/MathGame.class

（4）dump：保存已加载字节码文件到本地

将已加载类的字节码文件保存在特定目录：logs/arthas/classdump。不同的类加载器放在不同的目录下。dump作用：将正在JVM中运行的程序的字节码文件提取出来，保存在logs相应的目录下

# 把String类的字节码文件保存到~/logs/arthas/classdump/目录下dump java.lang.String# 把demo包下所有的类的字节码文件保存到~/logs/arthas/classdump/目录下dump demo.*

（5）classloader：获取类加载器的信息

获取类加载器的信息

作用：
（1）classloader 命令将 JVM 中所有的classloader的信息统计出来，并可以展示继承树，urls等。
（2）可以让指定的classloader去getResources，打印出所有查找到的resources的url。对于ResourceNotFoundException异常比较有用。

# 默认按类加载器的类型查看统计信息classloader

# 按类加载器的实例查看统计信息，可以看到类加载的hashCodeclassloader-l

# 查看ClassLoader的继承树classloader-t

# 通过类加载器的hash，查看此类加载器实际所在的位置classloader-c 680f2737

# 使用ClassLoader去查找指定资源resource所在的位置classloader-c 680f2737-r META-INF/MANIFEST.MF

# 使用ClassLoader去查找类的class文件所在的位置classloader-c 680f2737-r java/lang/String.class

# 使用ClassLoader去加载类classloader-c 70dea4e--load java.lang.String

classloader命令主要作用有哪些？
（1）显示所有类加载器的信息
（2）获取某个类加载器所在的jar包
（3）获取某个资源在哪个jar包中
（4）加载某个类

【四】JVM分析案例

（1）准备测试的案例代码（死锁、内存泄漏多种情况、死循环）

publicclassjvmUpdate02{privatestaticHashSethashSet=newHashSet();publicstaticvoidmain(String[]args){//模拟死锁deadThread();//创建对象addHashSetThread();//模拟高CPUcpuHigh();}/** 模拟死锁 * @MethodName: deadThread * @Author: AllenSun * @Date: 2022/11/9 上午12:59 */privatestaticvoiddeadThread(){Objectlock1=newObject();Objectlock2=newObject();newThread(()->{synchronized(lock1){try{System.out.println("线程1启动");Thread.sleep(5000);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}synchronized(lock2){System.out.println("线程1结束");}}}).start();newThread(()->{synchronized(lock2){try{System.out.println("线程2启动");Thread.sleep(5000);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}synchronized(lock1){System.out.println("线程2结束");}}}).start();System.out.println("主线程结束");}/**不断的向HashSet集合添加数据 * @MethodName: addHashSetThread * @Author: AllenSun * @Date: 2022/11/9 上午1:03 */publicstaticvoidaddHashSetThread(){newThread(()->{intcount=0;while(true){try{hashSet.add("count"+count);Thread.sleep(10000);count++;}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}).start();}/** 模拟CPU飙升 * @MethodName: cpuHigh * @Author: AllenSun * @Date: 2022/11/9 上午1:05 */publicstaticvoidcpuHigh(){newThread(()->{while(true){}}).start();}}

（2）运行代码，启动arthas

先运行代码，然后启动arthas：java -jar arthas-boot.jar

（3）排查定位CPU飙高问题（死循环）

（1）输入dashboard：仪表盘，内存使用情况综合界面
可以看出来下面线程id为14的线程占用的CPU较高，接下来对其进行分析

（2）thread 线程id：查看问题线程的具体情况
ctrl+c退出仪表盘
thread 14查看对应线程的情况

找到92行，果然看到方法体中有一个无限循环，导致了CPU飙高

（3）thread -n 1：列出CPU占用前1的线程

（4）排查定位死锁问题（死锁）

（1）thread -b：定位死锁问题出现的位置

定位到42行，这个lock2在下面被尝试获取失败导致产生的死锁

（2）thread，获取所有线程的情况
根据状态State的字段【BLOCKED】可以找到具体产生死锁的方法