当Dubbo遇上Arthas:排查问题的实践

Apache Dubbo是Alibaba开源的高性能RPC框架,在国内有非常多的用户。

Arthas是Alibaba开源的应用诊断利器,9月份开源以来,Github Star数三个月超过6000。

  • Github: https://github.com/alibaba/arthas
  • 文档: https://alibaba.github.io/arthas/
  • Arthas开源交流QQ群: 916328269
  • Arthas开源交流钉钉群: 21965291

当Dubbo遇上Arthas,会碰撞出什么样的火花呢?下面来分享Arthas排查Dubbo问题的一些经验。

dubbo-arthas-demo

下面的排查分享基于这个 dubbo-arthas-demo
,非常简单的一个应用,浏览器请求从Spring MVC到Dubbo Client,再发送到Dubbo Server。

Demo里有两个spring boot应用,可以先启动 server-demo
,再启动 client-demo

  • https://github.com/hengyunabc/dubbo-arthas-demo

/user/{id}    ->   UserService    ->   UserServiceImpl 
 Browser           Dubbo Client          Dubbo Server

Client端:

@RestController
public class UserController {

	@Reference(version = "1.0.0")
	private UserService userService;

	@GetMapping("/user/{id}")
	public User findUserById(@PathVariable Integer id) {
		return userService.findUser(id);
	}

Server端:

@Service(version = "1.0.0")
public class UserServiceImpl implements UserService {
	@Override
	public User findUser(int id) {
		if (id < 1) {
			throw new IllegalArgumentException("user id < 1, id: " + id);
		}
		for (User user : users) {
			if (user.getId() == id) {
				return user;
			}
		}
		throw new RuntimeException("Can not find user, id: " + id);
	}

Arthas快速开始

  • https://alibaba.github.io/arthas/install-detail.html

$ wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar
$ java -jar arthas-boot.jar

启动后,会列出所有的java进程,选择1,然后回车,就会连接上 ServerDemoApplication

$ java -jar arthas-boot.jar
* [1]: 43523 ServerDemoApplication
  [2]: 22342
  [3]: 44108 ClientDemoApplication
1
[INFO] arthas home: /Users/hengyunabc/.arthas/lib/3.0.5/arthas
[INFO] Try to attach process 43523
[INFO] Attach process 43523 success.
[INFO] arthas-client connect 127.0.0.1 3658
  ,---.  ,------. ,--------.,--.  ,--.  ,---.   ,---.
 /  O  / |  .--. ''--.  .--'|  '--'  | /  O  / '   .-'
|  .-.  ||  '--'.'   |  |   |  .--.  ||  .-.  |`.  `-.
|  | |  ||  |/  /    |  |   |  |  |  ||  | |  |.-'    |
`--' `--'`--' '--'   `--'   `--'  `--'`--' `--'`-----'

wiki: https://alibaba.github.io/arthas
version: 3.0.5
pid: 43523
time: 2018-12-05 16:23:52

$

Dubbo线上服务抛出异常,怎么获取调用参数

  • https://alibaba.github.io/arthas/watch.html

当线上服务抛出异常时,最着急的是什么参数导致了抛异常?

在demo里,访问 http://localhost:8080/user/0
UserServiceImpl
就会抛出一个异常,因为user id不合法。

在Arthas里执行 watch com.example.UserService * -e -x 2 '{params,throwExp}'
,然后再次访问,就可以看到watch命令把参数和异常都打印出来了。

$ watch com.example.UserService * -e -x 2 '{params,throwExp}'
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:4) cost in 230 ms.
ts=2018-12-05 16:26:44; [cost=3.905523ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @Integer[0],
    ],
    java.lang.IllegalArgumentException: user id < 1, id: 0
	at com.example.UserServiceImpl.findUser(UserServiceImpl.java:24)
	at com.alibaba.dubbo.common.bytecode.Wrapper1.invokeMethod(Wrapper1.java)
	at com.alibaba.dubbo.rpc.proxy.javassist.JavassistProxyFactory$1.doInvoke(JavassistProxyFactory.java:45)
	at com.alibaba.dubbo.rpc.proxy.AbstractProxyInvoker.invoke(AbstractProxyInvoker.java:71)
	at com.alibaba.dubbo.config.invoker.DelegateProviderMetaDataInvoker.invoke(DelegateProviderMetaDataInvoker.java:48)
	at com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.InvokerWrapper.invoke(InvokerWrapper.java:52)
	at com.alibaba.dubbo.rpc.filter.ExceptionFilter.invoke(ExceptionFilter.java:61)

怎样线上调试Dubbo服务代码?

  • https://alibaba.github.io/arthas/redefine.html

在本地开发时,可能会用到热部署工具,直接改代码,不需要重启应用。但是在线上环境,有没有办法直接动态调试代码?比如增加日志。

在Arthas里,可以通过 redefine
命令来达到线上不重启,动态更新代码的效果。

比如我们修改下 UserServiceImpl
,用 System.out
打印出具体的 User
对象来:

public User findUser(int id) {
	if (id < 1) {
		throw new IllegalArgumentException("user id < 1, id: " + id);
	}
	for (User user : users) {
		if (user.getId() == id) {
			System.out.println(user);
			return user;
		}
	}
	throw new RuntimeException("Can not find user, id: " + id);
}

本地编绎后,把 server-demo/target/classes/com/example/UserServiceImpl.class
传到线上服务器,然后用 redefine
命令来更新代码:

$ redefine -p /tmp/UserServiceImpl.class
redefine success, size: 1

这样子更新成功之后,访问 http://localhost:8080/user/1
,在 ServerDemoApplication
的控制台里就可以看到打印出了user信息。

怎样动态修改Dubbo的logger级别?

  • https://alibaba.github.io/arthas/ognl.html

  • https://alibaba.github.io/arthas/sc.html

  • https://commons.apache.org/proper/commons-ognl/language-guide.html

在排查问题时,需要查看到更多的信息,如果可以把logger级别修改为 DEBUG
,就非常有帮助。

ognl
是apache开源的一个轻量级表达式引擎。下面通过Arthas里的 ognl
命令来动态修改logger级别。

首先获取Dubbo里 TraceFilter
的一个logger对象,看下它的实现类,可以发现是log4j。

$ ognl '@com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.filter.TraceFilter@logger.logger'
@Log4jLogger[
    FQCN=@String[com.alibaba.dubbo.common.logger.support.FailsafeLogger],
    logger=@Logger[org.apache.log4j.Logger@2f19bdcf],
]

再用 sc
命令来查看具体从哪个jar包里加载的:

$ sc -d org.apache.log4j.Logger
 class-info        org.apache.log4j.Logger
 code-source       /Users/hengyunabc/.m2/repository/org/slf4j/log4j-over-slf4j/1.7.25/log4j-over-slf4j-1.7.25.jar
 name              org.apache.log4j.Logger
 isInterface       false
 isAnnotation      false
 isEnum            false
 isAnonymousClass  false
 isArray           false
 isLocalClass      false
 isMemberClass     false
 isPrimitive       false
 isSynthetic       false
 simple-name       Logger
 modifier          public
 annotation
 interfaces
 super-class       +-org.apache.log4j.Category
                     +-java.lang.Object
 class-loader      +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@5c647e05
                     +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@59878d35
 classLoaderHash   5c647e05

Affect(row-cnt:1) cost in 126 ms.

可以看到log4j是通过slf4j代理的。

那么通过 org.slf4j.LoggerFactory
获取 root
logger,再修改它的level:

$ ognl '@org.slf4j.LoggerFactory@getLogger("root").setLevel(@ch.qos.logback.classic.Level@DEBUG)'
null
$ ognl '@org.slf4j.LoggerFactory@getLogger("root").getLevel().toString()'
@String[DEBUG]

可以看到修改之后, root
logger的level变为 DEBUG

怎样减少测试小姐姐重复发请求的麻烦?

  • https://alibaba.github.io/arthas/tt.html

在平时开发时,可能需要测试小姐姐发请求过来联调,但是我们在debug时,可能不小心直接跳过去了。这样子就尴尬了,需要测试小姐姐再发请求过来。

Arthas里提供了 tt
命令,可以减少这种麻烦,可以直接重放请求。

$ tt -t com.example.UserServiceImpl findUser
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 145 ms.
 INDEX      TIMESTAMP              COST(ms)      IS-RET     IS-EXP    OBJECT       CLASS              METHOD
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 1000       2018-12-05 17:47:52    1.56523       true       false     0x3233483    UserServiceImpl    findUser
 1001       2018-12-05 17:48:03    0.286176      false      true      0x3233483    UserServiceImpl    findUser
 1002       2018-12-05 17:48:11    90.324335     true       false     0x3233483    UserServiceImpl    findUser

上面的 tt -t
命令捕获到了3个请求。然后通过 tt --play
可以重放请求:

$ tt --play -i 1000
 RE-INDEX       1000
 GMT-REPLAY     2018-12-05 17:55:50
 OBJECT         0x3233483
 CLASS          com.example.UserServiceImpl
 METHOD         findUser
 PARAMETERS[0]  @Integer[1]
 IS-RETURN      true
 IS-EXCEPTION   false
 RETURN-OBJ     @User[
                    id=@Integer[1],
                    name=@String[Deanna Borer],
                ]
Time fragment[1000] successfully replayed.
Affect(row-cnt:1) cost in 4 ms.

Dubbo运行时有哪些Filter? 耗时是多少?

  • https://alibaba.github.io/arthas/trace.html

Dubbo运行时会加载很多的Filter,那么一个请求会经过哪些Filter处理,Filter里的耗时又是多少呢?

通过Arthas的 trace
命令,可以很方便地知道Filter的信息,可以看到详细的调用栈和耗时。

$ trace com.alibaba.dubbo.rpc.Filter *
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:19 , method-cnt:59) cost in 1441 ms.
`---ts=2018-12-05 19:07:26;thread_name=DubboServerHandler-30.5.125.152:20880-thread-10;id=3e;is_daemon=true;priority=5;TCCL=sun.misc.Launcher$AppClassLoader@5c647e05
    `---[8.435844ms] com.alibaba.dubbo.rpc.filter.EchoFilter:invoke()
        +---[0.124572ms] com.alibaba.dubbo.rpc.Invocation:getMethodName()
        +---[0.065123ms] java.lang.String:equals()
        `---[7.762928ms] com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker:invoke()
            `---[7.494124ms] com.alibaba.dubbo.rpc.filter.ClassLoaderFilter:invoke()
                +---[min=0.00355ms,max=0.049922ms,total=0.057637ms,count=3] java.lang.Thread:currentThread()
                +---[0.0126ms] java.lang.Thread:getContextClassLoader()
                +---[0.02188ms] com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker:getInterface()
                +---[0.004115ms] java.lang.Class:getClassLoader()
                +---[min=0.003906ms,max=0.014058ms,total=0.017964ms,count=2] java.lang.Thread:setContextClassLoader()
                `---[7.033486ms] com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker:invoke()
                    `---[6.869488ms] com.alibaba.dubbo.rpc.filter.GenericFilter:invoke()
                        +---[0.01481ms] com.alibaba.dubbo.rpc.Invocation:getMethodName()

Dubbo动态代理是怎样实现的?

  • https://alibaba.github.io/arthas/jad.html

  • com.alibaba.dubbo.common.bytecode.Wrapper

通过Arthas的 jad
命令,可以看到Dubbo通过javaassist动态生成的Wrappr类的代码:

$ jad com.alibaba.dubbo.common.bytecode.Wrapper1

ClassLoader:
+-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@5c647e05
  +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@59878d35

Location:
/Users/hengyunabc/.m2/repository/com/alibaba/dubbo/2.5.10/dubbo-2.5.10.jar

package com.alibaba.dubbo.common.bytecode;

public class Wrapper1
extends Wrapper
implements ClassGenerator.DC {

    public Object invokeMethod(Object object, String string, Class[] arrclass, Object[] arrobject) throws InvocationTargetException {
        UserServiceImpl userServiceImpl;
        try {
            userServiceImpl = (UserServiceImpl)object;
        }
        catch (Throwable throwable) {
            throw new IllegalArgumentException(throwable);
        }
        try {
            if ("findUser".equals(string) && arrclass.length == 1) {
                return userServiceImpl.findUser(((Number)arrobject[0]).intValue());
            }
            if ("listUsers".equals(string) && arrclass.length == 0) {
                return userServiceImpl.listUsers();
            }
            if ("findUserByName".equals(string) && arrclass.length == 1) {
                return userServiceImpl.findUserByName((String)arrobject[0]);
            }
        }

获取Spring context

除了上面介绍的一些排查技巧,下面分享一个获取Spring Context,然后“为所欲为”的例子。

在Dubbo里有一个扩展 com.alibaba.dubbo.config.spring.extension.SpringExtensionFactory
,把Spring Context保存到了里面。

因此,我们可以通过 ognl
命令获取到。

$ ognl '#context=@com.alibaba.dubbo.config.spring.extension.SpringExtensionFactory@contexts.iterator.next, #context.getBean("userServiceImpl").findUser(1)'
@User[
    id=@Integer[1],
    name=@String[Deanna Borer],
]

  • `SpringExtensionFactory@contexts.iterator.next
    获取到
    SpringExtensionFactory`里保存的spring context对象
  • #context.getBean("userServiceImpl").findUser(1)
    获取到 userServiceImpl
    再执行一次调用

只要充分发挥想像力,组合Arthas里的各种命令,可以发挥出神奇的效果。

原文 

http://hengyunabc.github.io/dubbo-meet-arthas/

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