Arthas：Java 应用诊断利器

Arthas 详解：Java 应用诊断利器

Arthas 是阿里巴巴开源的一款 Java 应用诊断工具，无需修改代码、无需重启应用，就能在线排查生产环境的各种问题（如性能瓶颈、内存泄漏、线程阻塞、异常排查等），被称为"Java 程序员的瑞士军刀"。

一、核心定位与适用场景

核心价值

• 无侵入：无需修改应用代码、无需重启， attach 到运行中的 JVM 即可使用

• 多维度诊断：覆盖 线程、内存、CPU、类加载、方法调用、异常 等全链路问题

• 易用性：提供命令行交互（类似 Linux 命令）、Web UI，支持脚本化自动化诊断

典型使用场景

1. 接口响应慢，定位哪个方法耗时过长

2. 应用 CPU 使用率飙升，找到占用 CPU 最高的线程/代码

3. 内存泄漏，分析对象创建/销毁情况、大对象分布

4. 类加载冲突（NoClassDefFoundError/ClassCastException）

5. 线上异常无法复现，实时查看方法入参、返回值、异常堆栈

6. 动态修改日志级别（无需重启应用）

7. 验证 JVM 参数是否生效

二、安装与启动（快速上手）

Arthas 支持 Linux/Mac/Windows，依赖 JDK 8+（兼容 OpenJDK、Oracle JDK），安装和启动极简：

1. 安装（一键下载）

# Linux/Mac 一键下载（推荐）
curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar

# Windows（需先安装 curl 或直接浏览器下载）
curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar

2. 启动（attach 到 Java 进程）

# 运行 arthas-boot.jar，自动列出当前机器的 Java 进程
java -jar arthas-boot.jar

# 输入进程编号（如 1），回车即可 attach 成功

3. 可选：Web UI 访问

启动后会自动暴露 Web 端口（默认 8563），浏览器访问 http://localhost:8563，即可通过可视化界面操作（命令行和 Web UI 功能完全一致）。

三、核心命令（常用+高频）

Arthas 命令风格接近 Linux，支持Tab补全、历史命令（上下键），以下是最常用的核心命令：

1. 进程/系统信息查询

命令	功能描述	示例
dashboard	实时仪表盘：CPU、内存、线程、GC 状态（按 q 退出）	直接输入 dashboard，每 2 秒刷新一次
sysinfo	查看系统/Java 环境信息（JDK 版本、CPU 核数等）	sysinfo
jvm	查看 JVM 详细信息（堆内存、元空间、GC 算法等）	jvm

2. 线程问题排查

命令	功能描述	示例
thread	查看线程状态（就绪/阻塞/等待），默认显示所有线程	thread（查看所有）、thread -n 3（Top 3 忙线程）
thread ID	查看指定线程的堆栈信息（定位阻塞原因）	thread 123（查看 ID 为 123 的线程）
thread -b	自动检测死锁（找到死锁线程和锁资源）	thread -b

3. 方法性能与调用追踪

命令	功能描述	示例
trace	追踪方法调用链路，统计每个子方法耗时	trace com.xxx.Service queryUser --duration 500（追踪耗时>500ms的调用）
profiler	生成 CPU/内存火焰图（可视化性能瓶颈）	profiler start（启动）、profiler stop（停止，自动生成火焰图链接）
monitor	监控方法调用统计（QPS、成功率、平均耗时）	monitor com.xxx.Service queryUser -c 5（每5秒输出一次统计）
watch	观察方法入参、返回值、异常（无侵入调试）	watch com.xxx.Service queryUser "{params,returnObj,throwExp}" -x 2（显示参数/返回值/异常，深度2）

4. 内存/类加载问题

命令	功能描述	示例
heapdump	导出堆内存快照（.hprof 文件，可用 MAT 分析）	heapdump /tmp/heap.hprof（指定导出路径）
jmap	查看堆内存对象分布（类似 JDK 自带 jmap）	jmap -histo（按实例数排序）、jmap -histo:live（只统计存活对象）
classloader	查看类加载器层级、已加载类数量	classloader（查看所有类加载器）、classloader -l（列出已加载类）
sc	搜索已加载的类（支持模糊匹配）	sc -d com.xxx.User（查看 User 类的详细信息）
jad	反编译已加载的类（验证线上代码是否正确）	jad com.xxx.Service（反编译 Service 类）

5. 日志/配置动态修改

命令	功能描述	示例
logger	查看/修改日志级别（无需重启应用）	logger list（查看所有 Logger）、logger set root info（设置 root 日志为 info 级别）
vmoption	查看/修改 JVM 参数（如 GC 日志、堆大小等）	vmoption（查看所有参数）、vmoption PrintGCDetails true（开启 GC 详细日志）

四、进阶用法：脚本化与自动化

Arthas 支持通过 OGNL 表达式 和 脚本文件 实现自动化诊断，例如：

1. 编写脚本文件 diagnose.ash：

# 监控目标方法 10 秒，输出统计结果
monitor com.xxx.Service queryUser -c 10
# 追踪耗时>100ms的调用链路
trace com.xxx.Service queryUser --duration 100
# 导出堆快照
heapdump /tmp/auto-heap.hprof

1. 执行脚本：

java -jar arthas-boot.jar -f diagnose.ash 123（123 是目标进程 ID）

五、注意事项（生产环境使用）

1. 低侵入性：Arthas 本身性能开销极低（CPU 占用通常<1%），但高频调用 trace/watch 等命令可能影响性能，建议：

   • 限制追踪时长（如 trace -d 60 只追踪 60 秒）

   • 过滤耗时阈值（如 --duration 500 只追踪慢调用）

2. 权限：需要和目标 Java 进程相同的用户权限（否则无法 attach）

3. 端口占用：默认占用 8563（Web UI）、3658（命令行通信），如需多实例，可通过 -p 指定端口：

4. 卸载：attach 后执行 stop 命令即可完全卸载，不会残留进程

六、学习资源

• 官方文档（最权威）：https://arthas.aliyun.com/doc/

• 火焰图分析：生成的火焰图可通过浏览器直接打开，横轴是调用耗时，纵轴是调用链路，颜色越深表示耗时越长

Arthas 几乎覆盖了 Java 应用线上诊断的所有场景，且上手成本低，是 Java 开发/运维人员必备的工具之一。建议本地先通过简单 Java 程序练习核心命令，再应用到生产环境。