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Arthas是Alibaba开源的Java诊断工具，深受开发者喜爱。
以前使用watch等命令时，我们通常要先知道哪个类，调用了哪个函数，然后触发调用。这样有局限：
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线上触发调用比较难
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要watch到正确的函数可能要选择多次
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条件表达式/结果表达式 可能需要多次测试
另外，如果想要查找内存里的对象，需要heapdump再分析。
Arthas在最新发布的 3.5.1 版本里，带来神级特性：通过vmtool命令，可以在JVM内存搜索对象。
vmtool在线教程
下面以vmtool在线教程为例，演示vmtool命令的功能：
首先启动任意spring boot应用，比如：
wget https://github.com/hengyunabc/spring-boot-inside/raw/master/demo-arthas-spring-boot/demo-arthas-spring-boot.jar
java -jar demo-arthas-spring-boot.jar
然后用arthas attach目标进程，成功之后就可以使用vmtool命令了：
wget https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jarjava -jar arthas-boot.jar
查找jvm里的字符串对象
首先，vmtool命令通过getInstances这个action，在JVM里搜索字符串：
$ vmtool --action getInstances --className java.lang.String@String[][ @String[Sorry, deque too big], @String[head=%d tail=%d capacity=%d%n], @String[elements=%s%n], @String[sun/nio/ch/IOVecWrapper], @String[40252e37-8a73-4960-807e-3495addd5b08:1620922383791], @String[40252e37-8a73-4960-807e-3495addd5b08:1620922383791], @String[sun/nio/ch/AllocatedNativeObject], @String[sun/nio/ch/NativeObject], @String[sun/nio/ch/IOVecWrapper$Deallocator], @String[Java_sun_nio_ch_FileDispatcherImpl_writev0],]
limit参数
通过 --limit参数，可以限制返回值数量，避免获取超大数据时对JVM造成压力。默认值是10。
所以上面的命令实际上等值于：
vmtool --action getInstances --className java.lang.String --limit 10
如果设置--limit为负数，则遍历所有对象。
查找spring context
以前的在线教程里，我们需要通过tt命令来拦载spring调用，然后获取到spring context。
通过vmtool命令，我们可以直接获取到srping context：
$ vmtool --action getInstances \--className org.springframework.context.ApplicationContext@ApplicationContext[][ @AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext[org.springframework.boot.context.embedded.AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext@12028586: startup date [Thu May 13 16:08:38 UTC 2021]; root of context hierarchy],]
指定返回结果展开层数
getInstances action返回结果绑定到instances变量上，它是数组。
通过 -x/--expand 参数可以指定结果的展开层次，默认值是1。
vmtool --action getInstances --className org.springframework.context.ApplicationContext -x 2
获取srping bean，执行表达式
getInstances action返回结果绑定到instances变量上，它是数组。可以通过--express参数执行指定的表达式。
比如，查找所有的spring beans名字：
vmtool --action getInstances \--className org.springframework.context.ApplicationContext \--express 'instances[0].getBeanDefinitionNames()'
比如，调用userController.findUserById(1)函数：
$ vmtool --action getInstances \--className org.springframework.context.ApplicationContext \--express 'instances[0].getBean("userController").findUserById(1)'@User[ id=@Integer[1], name=@String[name1],]
查找所有的spring mapping对象
vmtool --action getInstances --className org.springframework.web.servlet.HandlerMapping
$ vmtool --action getInstances --className org.springframework.web.servlet.HandlerMapping@HandlerMapping[][ @SimpleUrlHandlerMapping[org.springframework.web.servlet.handler.SimpleUrlHandlerMapping@5d3819c8], @EmptyHandlerMapping[org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurationSupport$EmptyHandlerMapping@11d509ba], @RequestMappingHandlerMapping[org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping@56a5f2e3], @WelcomePageHandlerMapping[org.springframework.boot.autoconfigure.web.WebMvcAutoConfiguration$WelcomePageHandlerMapping@4c0a4ed3], @EmptyHandlerMapping[org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurationSupport$EmptyHandlerMapping@51e1f8c3], @BeanNameUrlHandlerMapping[org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping@68c0a39c], @SimpleUrlHandlerMapping[org.springframework.web.servlet.handler.SimpleUrlHandlerMapping@110b768d],]
查找所有的 javax.servlet.Filter
在Arthas的在线教程里，我们介绍过怎么排查http请求 404/401 的问题。使用的是 trace javax.servlet.Filter *命令。
现在使用vmtool命令，我们可以直接查找出所有的Filter对象，加速定位过程。
$ vmtool --action getInstances --className javax.servlet.Filter@Filter[][ @OrderedCharacterEncodingFilter[org.springframework.boot.web.filter.OrderedCharacterEncodingFilter@49b69493], @OrderedHiddenHttpMethodFilter[org.springframework.boot.web.filter.OrderedHiddenHttpMethodFilter@5477cb9e], @AdminFilter[com.example.demo.arthas.AdminFilterConfig$AdminFilter@3b625385], @WsFilter[org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter@14875f22], @OrderedRequestContextFilter[org.springframework.boot.web.filter.OrderedRequestContextFilter@6bed550e], @OrderedHttpPutFormContentFilter[org.springframework.boot.web.filter.OrderedHttpPutFormContentFilter@3e538cba],]
指定 classloader name
在多classloader情况下，还可以指定classloader来查找对象：
vmtool --action getInstances \ --classLoaderClass org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader \ --className org.springframework.context.ApplicationContext
指定 classloader hash
可以通过sc命令查找到加载class的 classloader。
$ sc -d org.springframework.context.ApplicationContext class-info org.springframework.boot.context.embedded.AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext code-source file:/private/tmp/demo-arthas-spring-boot.jar!/BOOT-INF/lib/spring-boot-1.5.13.RELEASE.jar!/ name org.springframework.boot.context.embedded.AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext... class-loader +-org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader@19469ea2 +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@75b84c92 +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@4f023edb classLoaderHash 19469ea2
然后用-c/--classloader 参数指定：
vmtool --action getInstances \-c 19469ea2 \--className org.springframework.context.ApplicationContext
强制GC
当启用 -XX:+DisableExplicitGC的JVM参数之后，调用System.Gc()可能并不会触发GC行为。
vmtool里提供了强制GC的功能：
vmtool --action forceGc
如果应用配置了-verbose:gc参数，则可以在应用的标准输出里看到类似的日志：
[GC (JvmtiEnv ForceGarbageCollection) 25760K->17039K(349696K), 0.0015299 secs][Full GC (JvmtiEnv ForceGarbageCollection) 17039K->16840K(353792K), 0.0154049 secs]
致谢
总结
上面只展示使用vmtool命令操作spring context的例子。实际上可以应用在很多方面，比如：
欢迎大家到Issue里分享使用经验：https://github.com/alibaba/arthas/issues
最后我们正在寻找小伙伴，特别是深圳的同学，欢迎大家加入。
