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背景

記得前幾天有人問我：在生產(chǎn)環(huán)境中可能經(jīng)常遇到各種問題，你們一般是如何進(jìn)行調(diào)試的？ 很慚愧，沒有經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)槠綍r(shí)碰不到生產(chǎn)環(huán)境的服務(wù)器，定位問題需要各種數(shù)據(jù)，所以大多數(shù)問題的解決方式都是在本地打斷點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試，或者在測試環(huán)境利用輸出日志進(jìn)行調(diào)試，這種方式簡單粗暴，但過程比較繁瑣，需要各種重新發(fā)布，重啟應(yīng)用，還不能保證一次就找到問題的根源。直到最近才了解到Btrace這個(gè)工具，對于這樣一個(gè)神器，我覺得有必要記錄一篇，讓更多的人知道。

Btrace

BTrace是sun公司推出的一款Java 動(dòng)態(tài)、安全追蹤（監(jiān)控）工具，可以在不用重啟的情況下監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況，方便的獲取程序運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)信息，如方法參數(shù)、返回值、全局變量和堆棧信息等，并且做到最少的侵入，占用最少的系統(tǒng)資源。

項(xiàng)目地址：Btrace
用戶指南：UserGuide

由于Btrace會(huì)把腳本邏輯直接侵入到運(yùn)行的代碼中，所以在使用上做很多限制：
1、不能創(chuàng)建對象
2、不能使用數(shù)組
3、不能拋出或捕獲異常
4、不能使用循環(huán)
5、不能使用synchronized關(guān)鍵字
6、屬性和方法必須使用static修飾

根據(jù)官方聲明，不恰當(dāng)?shù)氖褂肂Trace可能導(dǎo)致JVM崩潰，如在BTrace腳本使用錯(cuò)誤的class文件，所以在上生產(chǎn)環(huán)境之前，務(wù)必在本地充分的驗(yàn)證腳本的正確性。

Btrace可以做什么？

1、接口性能變慢，分析每個(gè)方法的耗時(shí)情況；
2、當(dāng)在Map中插入大量數(shù)據(jù)，分析其擴(kuò)容情況；
3、分析哪個(gè)方法調(diào)用了System.gc()，調(diào)用棧如何；
4、執(zhí)行某個(gè)方法拋出異常時(shí)，分析運(yùn)行時(shí)參數(shù)；
5、....

Btrace第一個(gè)例子

package com.metty.rpc.common; import java.util.Random;/*** Created by j_zhan on 2016/11/28.*/ public class BtraceCase {public static Random random = new Random();public int size;public static void main(String[] args) throws Exception {new BtraceCase().run();}public void run() throws Exception {while (true) {add(random.nextInt(10), random.nextInt(10));}}public int add(int a, int b) throws Exception {Thread.sleep(random.nextInt(10) * 100);return a + b;} }

執(zhí)行add方法時(shí)，對傳入?yún)?shù)、返回值以及執(zhí)行耗時(shí)進(jìn)行分析，btrace腳本：

通過jps命令獲取pid為8454
執(zhí)行btrace 8454 Debug.java實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行代碼的監(jiān)控，輸出結(jié)果如下：

可以發(fā)現(xiàn)，Btrace可以獲取每次執(zhí)行add方法時(shí)的數(shù)據(jù)，當(dāng)然Btrace能做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，比如獲取當(dāng)前jvm堆使用情況、當(dāng)前線程的執(zhí)行棧等等。

參數(shù)說明

@OnMethod

Btrace使用@OnMethod注解定義需要分析的方法入口

在@OnMethod注解中，需要指定class、method以及l(fā)ocation等，class表明需要監(jiān)控的類，method表明需要監(jiān)控的方法，指定方式如下：
1、使用全限定名：clazz="com.metty.rpc.common.BtraceCase", method="add"
2、使用正則表達(dá)式：clazz="/javax\\.swing\\..*/", method="/.*/"
3、使用接口：clazz="+com.ctrip.demo.Filter", method="doFilter"
4、使用注解：clazz="@javax.jws.WebService", method=""@javax.jws.WebMethod"
5、如果需要分析構(gòu)造方法，需要指定method="<init>"

@Location

定義Btrace對方法的攔截位置，通過@Location注解指定，默認(rèn)為Kind.ENTRY
1、Kind.ENTRY：在進(jìn)入方法時(shí)，調(diào)用Btrace腳本
2、Kind.RETURN：方法執(zhí)行完時(shí)，調(diào)用Btrace腳本，只有把攔截位置定義為Kind.RETURN，才能獲取方法的返回結(jié)果@Return和執(zhí)行時(shí)間@Duration

3、Kind.CALL：分析方法中調(diào)用其它方法的執(zhí)行情況，比如在execute方法中，想獲取add方法的執(zhí)行耗時(shí)，必須把where設(shè)置成Where.AFTER

?

4、Kind.LINE：通過設(shè)置line，可以監(jiān)控代碼是否執(zhí)行到指定的位置

?

5、Kind.ERROR, Kind.THROW, Kind.CATCH
用于對某些異常情況的跟蹤，包括異常拋出，異常被捕獲，異常未捕獲被拋出方法之外

如何使用Btrace定位問題

1、找出所有耗時(shí)超過1ms的過濾器Filter

?

由于@Dutation返回的時(shí)間是納秒級別，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如果定位一個(gè)Filter性能變慢，接著使用@Location(Kind.CALL)進(jìn)行更細(xì)粒度的分析。

2、分析哪個(gè)方法調(diào)用了System.gc()，調(diào)用棧如何？

通過查看調(diào)用棧，可以很清楚的發(fā)現(xiàn)哪個(gè)類哪個(gè)方法調(diào)用了System.gc()

3、統(tǒng)計(jì)方法的調(diào)用次數(shù)，且每隔1分鐘打印調(diào)用次數(shù)

Btrace的@OnTimer注解可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)執(zhí)行腳本中的一個(gè)方法

4、方法執(zhí)行時(shí)，查看對象的實(shí)例屬性值

通過反射機(jī)制，可以很方法的得到當(dāng)前實(shí)例的屬性值

總結(jié)

Btrace能做的事情太多，但使用之前切記檢查腳本的可行性，一旦Btrace腳本侵入到系統(tǒng)中，只有通過重啟才能恢復(fù)。

作者：占小狼
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來源：簡書
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創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的如何在生产环境使用Btrace进行调试的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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