阿里开源Arthas进阶之方法执行监控

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前言

日常开发以及线上服务中，我们不免会遇到一些性能问题，本文主要介绍Arthas监控方法执行效率，执行参数结果等几个实用命令，对于排查性能问题还是很有用的。

1.帮助及监控面板

1) help

查看帮助 

2) dashboard

功能

监控面板，可查看cpu，线程，jvm内存，GC，系统等信息

用法

dashboard -i 5000 -n 5

• i ：刷新频率，默认5000ms

• n ：刷新次数

案例 

2.方法执行监控

主要介绍trace，watch，montor，stack这几个命令的使用。

注意：

这些命令，都通过字节码增强技术来实现的，会在指定类的方法中插入一些切面来实现数据统计和观测，因此在线上、预发使用时， 请尽量明确需要观测的类、方法以及条件，诊断结束要执行 stop 或将增强过的类执行 reset 命令。

1）trace

功能

跟踪方法执行耗时，方法内部调用路径，渲染和统计整个调用链路上的所有性能开销和追踪调用链路，并输出方法路径上的每个节点上耗时。

用法

trace com.fire.arthas.demo.web.ArthasTestController method  -n 5 --skipJDKMethod false

• n ：执行追踪次数

• skipJDKMethod：包含jdk里面的函数

很多时候我们只想看到某个方法的rt大于某个时间之后的trace结果，现在Arthas可以按照方法执行的耗时来进行过滤了，例如：

trace *StringUtils isBlank '#cost>100'  只展示执行耗时大于100ms的

• #cost：方法执行耗时

表示当执行时间超过100ms的时候，才会输出trace的结果。

案例

执行如下命令

trace com.fire.arthas.demo.web.ArthasTestController traceMethod  -n 5 --skipJDKMethod false

从图中可以看到方法调用栈执行耗时，从而分析具体哪块有性能问题。

2）watch

功能

让你能方便的观察到指定函数的调用情况。能观察到的范围为：返回值、抛出异常、入参，支持OGNL表达式

OGNL表达式官网：https://commons.apache.org/proper/commons-ognl/language-guide.html(opens new window)

特别说明：

• watch 命令定义了4个观察事件点，即 -b 方法调用前，-e 方法异常后，-s 方法返回后，-f 方法结束后， -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

• 当使用 -b 时，由于观察事件点是在方法调用前，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。对应方法入口，方法正常return，方法抛出异常。

用法

watch com.fire.arthas.demo.web.ArthasTestController watchMethod '{params,returnObj,throwExp}'  -n 2  -x 3 -s

参数说明：

• express ：观察表达式，默认值：{params, target, returnObj} ，分别代表参数，目标，返回值

• n ：监控次数

• x ：指定输出结果的属性遍历深度，默认为 1，最大值是4

• b ：观察方法调用前

• e ：观察方法异常后

• s ：观察方法返回后

• f ：观察方法结束后

案例

watch com.fire.arthas.demo.web.ArthasTestController watchMethod '{params,returnObj,throwExp}'  -n 2  -x 3

• 异常的情况

• 正常输出

• 调整输出遍历深度，观察参数的属性值，当前对象中的属性

执行如下命令

watch com.fire.arthas.demo.web.ArthasTestController watchMethod -x 4

可以看到当前对象中TestService内部的cahce这map的值，如果x设置为4的话则只能看到上一层。

3）monitor

功能 

对方法执行监控，可监控方法执行的成功失败次数，平均RT，失败率等。非实时返回命令。

监控维度：

• timestamp ：时间戳

• class ：Java类

• method ：方法（构造方法、普通方法）

• total ：调用次数

• success ：成功次数

• fail ：失败次数

• rt ：平均RT

• fail-rate ：失败率

用法

monitor com.fire.arthas.demo.service.TestService montorMethod  -n 10  --cycle 10

参数说明：

• n ：监控次数

• cycle 监控周期，单位为秒，10代表10秒，也可简写为-c

案例

本案例demo中montorMethod方法代码:

@GetMapping("/monitor")
public void monitorMethod(){
    int index=0;
    while(index<15){
        try {
            testService.montorMethod(index);
            index++;
        }catch (Exception e){
            index++;
            logger.error("调用失败！");
        }
     }
}

public void montorMethod(int i){
  if(i%5==0){
      throw new RuntimeException();
  }
  System.out.println(i);
}

执行如下命令

monitor com.fire.arthas.demo.service.TestService montorMethod  -n 10  --cycle 10

从图中可开出方法montorMethod执行15次，成功12次，失败3次，失败比例20%，平均RT为0.04ms。

4）stack

功能 

输出当前方法被调用的调用路径，找到调用根源。

用法

stack com.fire.arthas.demo.service.TestService traceMethod4  -n 5 

参数说明：

• n ：执行次数

案例

执行如下命令

stack com.fire.arthas.demo.service.TestService traceMethod4  -n 5

输出TestService.traceMethod4方法的调用栈

参考：<https://arthas.aliyun.com/doc/>
案例源码：<https://gitee.com/firegitspace/arthas-demo.git>

 THE END

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