jvm调试工具arthas的watch命令记录函数参数和返回值案例

最近在一个项目在客户生产环境版本升级后，出现了预期之外的错误，由于客户升级的版本不是最新版本，是一个稍早一点的版本，时间已经是两年以前的了，对应的源码也很难找到和确认。另外，客户升级以前的版本对应功能也是正常的。

1. 在测试环境部署客户升级版本环境

为了查找问题原因，使用客户的升级版本，部署了环境。

2. 根据业务逻辑查找关键代码类和方法

虽然具体的版本不清楚，但是总体的业务处理流程应该是一致的，根据最新的代码和业务逻辑处理，找到关键的类和方法:

com.xx.yyy.business.handler.BaseHandlerImpl
getPwdSplit

3. 运行arthas，挂载到对应的java进程

这里需要注意的是，如果java进程不是root启动的，arthas需要和目标java进程使用相同的用户名启动，才能挂载成功。

4. 运行watch命令，观察入参和返回值

在arthas挂载成功的情况下，执行下面的命令：

[arthas@58938]$ watch com.xx.yyy.business.handler.BaseHandlerImpl getPwdSplit -b -s -x 2
Press Q or Ctrl+C to abort.
Affect(class count: 13 , method count: 1) cost in 218 ms, listenerId: 3
method=com.xx.yyy.business.handler.BaseHandlerImpl.getPwdSplit location=AtEnter
ts=2024-03-10 11:41:53; [cost=0.032532ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @ThirdAuthInfo[com.xx.yyy.business.entity.thirdauth.ThirdAuthInfo@29d4b0c],
        @String[1234test1234],
        @UserInfo[com.xx.yyy.business.entity.user.UserInfo@27bda07c],
        @ArrayList[isEmpty=true;size=0],
    ],
    @AuthService[
        log=@Logger[org.apache.log4j.Logger@e057bf3],
        enabled_jdbc=@Integer[0],
        log=@Logger[org.apache.log4j.Logger@3785f01],
        tokenFunc=null,
        log=@Logger[org.apache.log4j.Logger@69870874],
        raAttrType=@Integer[18],
        attrType=@Integer[12],
        retryCntType=@Integer[14],
        userServ=@UserServImpl[com.xx.yyy.business.service.user.impl.UserServImpl@23f3fb78],
        tokenServ=@TokenServImpl[com.xx.yyy.business.service.token.impl.TokenServImpl@68cd616],
        tokenExtServ=@TokenExtServImpl[com.xx.yyy.business.service.tokenext.impl.TokenExtServImpl@47cd0191],
        confServ=@ConfServImpl[com.xx.yyy.business.service.conf.impl.ConfServImpl@165875b4],
        agentServ=@AgentServImpl[com.xx.yyy.business.service.agent.impl.AgentServImpl@2a4c743c],
        userTokenServ=@UserTokenServImpl[com.xx.yyy.business.service.user_token.impl.UserTokenServImpl@4a103b05],
        pushSerServ=@PushSerServImpl[com.xx.yyy.business.service.pushserinfo.impl.PushSerServImpl@657e6a5f],
        assertionServ=@AssertionServImpl[com.xx.yyy.business.service.assertion.impl.AssertionServImpl@30de4691],
        enabled_jdbc=@Integer[0],
    ],
    null,
]
method=com.xx.yyy.business.handler.BaseHandlerImpl.getPwdSplit location=AtExit
ts=2024-03-10 11:41:53; [cost=2.378382086781499E9ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @ThirdAuthInfo[com.xx.yyy.business.entity.thirdauth.ThirdAuthInfo@29d4b0c],
        @String[1234test1234],
        @UserInfo[com.xx.yyy.business.entity.user.UserInfo@27bda07c],
        @ArrayList[isEmpty=true;size=0],
    ],
    @AuthService[
        log=@Logger[org.apache.log4j.Logger@e057bf3],
        enabled_jdbc=@Integer[0],
        log=@Logger[org.apache.log4j.Logger@3785f01],
        tokenFunc=null,
        log=@Logger[org.apache.log4j.Logger@69870874],
        raAttrType=@Integer[18],
        attrType=@Integer[12],
        retryCntType=@Integer[14],
        userServ=@UserServImpl[com.xx.yyy.business.service.user.impl.UserServImpl@23f3fb78],
        tokenServ=@TokenServImpl[com.xx.yyy.business.service.token.impl.TokenServImpl@68cd616],
        tokenExtServ=@TokenExtServImpl[com.xx.yyy.business.service.tokenext.impl.TokenExtServImpl@47cd0191],
        confServ=@ConfServImpl[com.xx.yyy.business.service.conf.impl.ConfServImpl@165875b4],
        agentServ=@AgentServImpl[com.xx.yyy.business.service.agent.impl.AgentServImpl@2a4c743c],
        userTokenServ=@UserTokenServImpl[com.xx.yyy.business.service.user_token.impl.UserTokenServImpl@4a103b05],
        pushSerServ=@PushSerServImpl[com.xx.yyy.business.service.pushserinfo.impl.PushSerServImpl@657e6a5f],
        assertionServ=@AssertionServImpl[com.xx.yyy.business.service.assertion.impl.AssertionServImpl@30de4691],
        enabled_jdbc=@Integer[0],
    ],
    @String[][
        @String[1234test],
        @String[1234],
        @String[],
    ],
]

可以看出，当该方法被调用时，函数的入参和返回值都输出来了。这样对于确认这段代码的业务处理逻辑是否有错误就容易确认了。实际上这段业务的处理就是有问题的，返回值和预期的返回值不一样。

5. 反编译代码与正确的最新版本进行对比

通过jad命令，将对应方法的代码反编译出来，和最新版本的正确代码进行对比，因为总体逻辑基本上不会有大的变动，通过对比，很容易找出差异来。

[arthas@58938]$ jad com.xx.yyy.business.handler.BaseHandlerImpl getPwdSplit

通过代码对比，错误版本中，增加了一个多余的URL解码调用，导致%这样的字符当做转义字符处理了，而实际上，这里是不需要的。

6. watch命令参考

watch 的参数比较多，主要是因为它能在 4 个不同的场景观察对象

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
method-pattern	函数名表达式匹配
express	观察表达式，默认值：{params, target, returnObj}
condition-express	条件表达式
[b]	在函数调用之前观察
[e]	在函数异常之后观察
[s]	在函数返回之后观察
[f]	在函数结束之后(正常返回和异常返回)观察
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配
[x:]	指定输出结果的属性遍历深度，默认为 1，最大值是 4
[m <arg>]	指定 Class 最大匹配数量，默认值为 50。长格式为[maxMatch <arg>]。

这里重点要说明的是观察表达式，观察表达式的构成主要由 ognl 表达式组成，所以你可以这样写"{params,returnObj}"，只要是一个合法的 ognl 表达式，都能被正常支持。

特别说明：

• watch 命令定义了 4 个观察事件点，即 -b 函数调用前，-e 函数异常后，-s 函数返回后，-f 函数结束后
• 4 个观察事件点 -b、-e、-s 默认关闭，-f 默认打开，当指定观察点被打开后，在相应事件点会对观察表达式进行求值并输出
• 这里要注意函数入参和函数出参的区别，有可能在中间被修改导致前后不一致，除了 -b 事件点 params 代表函数入参外，其余事件都代表函数出参
• 当使用 -b 时，由于观察事件点是在函数调用前，此时返回值或异常均不存在
• 在 watch 命令的结果里，会打印出location信息。location有三种可能值：AtEnter，AtExit，AtExceptionExit。对应函数入口，函数正常 return，函数抛出异常。

更多内容还可以参考：

watch | arthas