Arthas 怎么用？从安装到 watch 命令实战，线上排查不重启 JVM

大家好，我是程序员天天困。

这是我的「Arthas 线上诊断实战」系列第 1 篇，整个系列计划写 8 篇，覆盖 watch、trace、vmtool、profiler、ognl 这些常用命令，最后落到字节码增强原理。想看系列的可以点个关注，断更不弃更。

假如线上一个接口返回值莫名其妙偏大，本地跑一遍完全复现不了。按老办法只能加日志、走测试、再灰度——一轮下来半天没了，问题还可能因为重启就消失。最好的办法是用 Arthas，一条 watch 命令贴上去，三分钟就能定位到问题

如果你也经常被「线上没日志、本地复现不了、又不能随便重启」这三件事卡住，这篇就把 Arthas 的入门姿势一次讲清楚：它是什么、怎么装、watch 命令怎么抓出入参。点个收藏，我们开始

一、Arthas 是什么

官方对它的定义是：

Arthas 是一款线上监控诊断产品，通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息，并能在不修改应用代码的情况下，对业务问题进行诊断，包括查看方法调用的出入参、异常，监测方法执行耗时，类加载信息等，大大提升线上问题排查效率。
——Arthas 官方文档·简介

Arthas（阿尔萨斯）：Alibaba 开源的 Java 线上诊断工具，能在不重启 JVM、不改业务代码的前提下观察方法的出入参、异常、耗时和运行时状态。你可以把它理解为「给运行中的 JVM 外接一个仪表盘，不动它的内部运转就能看到哪不对」。

它是 Alibaba 开源的 Java 诊断工具，深受开发者喜爱。当你遇到下面这些束手无策的问题时，它能帮你解决：

• 这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？
• 我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？
• 遇到问题无法在线上 debug，难道只能通过加日志再重新发布吗？
• 线上遇到某个用户的数据处理有问题，但线上同样无法 debug，线下无法重现！
• 是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？
• 有什么办法可以监控到 JVM 的实时运行状态？
• 怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？
• 怎样直接从 JVM 内查找某个类的实例？

Arthas 4.x 支持 JDK 8+，包括 JDK 17、JDK 21 和 JDK 25，支持 Linux/Mac/Windows，采用命令行交互模式，同时提供丰富的 Tab 自动补全功能，进一步方便进行问题的定位和诊断。

我自己的体感是，Arthas 对于 Java 后端，就像电工师傅手里的电笔——线上有没有问题、问题落在哪个方法，一搭就知道，不必为了排查把服务停了或重启。这个系列我会一篇一篇把常用命令过一遍，第一篇就从最常用的 watch 开始。

二、为什么需要 Arthas

本地开发环境访问不到生产环境，生产出了问题没法用 IDE 远程调试——何况调试会暂停所有线程，等于让服务停摆。想在测试或预发环境复现？有些问题跟环境强相关，复现不了，甚至一重启就消失。加日志排查又得走「测试→预发→生产」一整套，等发上去 JVM 一重启，现场可能就没了。

Arthas 解决的就是这个困局：在线解决生产问题，既不重启 JVM，也不改业务代码；以观察者身份介入，不暂停任何线程。

三、动手前的准备：装 IDEA 插件

在用之前，先装一个 IDEA 插件，帮我们快速生成 Arthas 命令，省得手敲一长串类名方法名。

打开 IDEA 的 Settings → Plugins → Marketplace，搜 Arthas 即可找到。

装完之后，在任意一个方法上右键，菜单里会多出一组 Arthas 命令（watch、trace、stack 等），点一下就把对应命令复制到剪贴板。

四、启动 Arthas 并 Attach 到目标进程

插件装好，接下来启动 Arthas 本体。它就是一个可执行 jar，两行命令搞定：

curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar

启动之后，Arthas 会先检查当前机器上有哪些 Java 进程，列成一个带序号的清单：

Attach（附加连接）：Arthas 通过 JVM 自带的 Attach API 把自己「挂」到目标 Java 进程上，注入一段诊断代码，从而观察方法调用。它走的是观察者模式，不会暂停线程，所以能在生产环境安全使用。你可以理解为「给运行中的 JVM 外接一个仪表盘，不动它的内部运转」。

直接输入目标进程对应的序号回车，Arthas 就会 Attach 上去：

Attach 成功后，命令行提示符会变成 [arthas@PID]$，意味着你已经在目标进程里了，可以开始下诊断命令。

五、watch 命令实战：揪出那个多 +1 的 bug

接下来用一个实际例子看 watch 到底怎么用。先看一段最简单的程序：

@RequestMapping(path = "/user/calculate", method = RequestMethod.GET)
public Integer calculate(@RequestParam Integer x,@RequestParam Integer y,@RequestParam(name = "op") String op) {return doCalculate(x, y, op) + 1;  // 玄机就在这一行
}public int doCalculate(int x, int y, String op) {if ("add".equals(op))      return x + y;else if ("sub".equals(op)) return x - y;else if ("mul".equals(op)) return x * y;else if ("div".equals(op)) return x / y;else throw new UnsupportedOperationException("NotSupportOp" + op);
}

这个接口算 x 和 y 的运算结果。注意 calculate 第 5 行有个 bug：把 doCalculate 的结果又 +1 了。从调用方看结果就是错的，但逻辑一长，肉眼一行行看代码很难一眼定位。

用 Arthas，我们可以动态观察 doCalculate 的返回值，一步一步排查，根本不用改代码。

watch（方法观察命令）：Arthas 的核心命令之一，在目标方法每次被调用时拦截，按你给的表达式打印入参、返回值或异常。你可以理解为「在方法门口装了个摄像头，谁进谁出、带了什么、摔没摔跤，全拍下来」。

在 IDEA 里对 doCalculate 方法右键 → Arthas → watch，会复制出这样一条命令：

复制出来的命令长这样：

watch com.ttk.controller.WebController doCalculate '{params,returnObj,throwExp}'  -n 5  -x 3 

这条命令我详细拆开讲，每一段都别记错：

1. watch —— 表示当前要用的命令是 watch。
2. org.example.controller.WebController —— 目标类的全限定名。
3. doCalculate —— 目标方法名。
4. '{params,returnObj,throwExp}' —— 要观察的对象，用 OGNL 表达式包起来：
   • params 对应方法的入参集合；
   • returnObj 对应方法走完后的返回结果；
   • throwExp 对应方法抛出的异常对象。
     合起来就是对这个方法的出入参和异常一起做诊断。
5. -n 5 —— 诊断的次数，比如只观察 5 次调用就自动退出。
6. -x 3 —— 输出对象时展开的层级，这个不太好理解，后面单独用例子讲。

把这条命令复制到 Arthas 终端：

然后触发一次调用：

curl 'http://localhost:8080/user/calculate?x=1&y=2&op=add'

可以看到入参 x=1、y=2、op=add，返回值是 3，说明 doCalculate 本身的计算没问题；最后一个是 null，表示异常为 null，也就是没发生异常。

这时候我们再去 watch 外层的 calculate 方法：

watch com.ttk.controller.WebController calculate '{params,returnObj,throwExp}'  -n 5  -x 3 

就会发现返回值赫然是 4。两边一对比，问题就在 calculate 多写的那个 +1 上——这样很快就能找到问题所在，没动一行业务代码。

六、异常观察：throwExp 不再是 null

上面我们看到，如果方法抛了异常，watch 也是能观察到的。

比如把请求的 op 换成 add2，doCalculate 就会抛出 UnsupportedOperationException：

这时候再 watch，你会发现第三个对象 throwExp 不再是 null 了，而是对应的异常对象加完整的堆栈信息。这就是 throwExp 的意义——正常时是 null，抛异常时给你完整的异常现场，不用再去翻日志。

七、-x 的用法：看穿嵌套 Map

回到最开始那条命令里的 -x：

watch com.ttk.controller.WebController calculate '{params,returnObj,throwExp}' -n 5 -x 3

-x 表示展开的层级，直接讲不好理解，看个例子就懂了。假如有个参数嵌套很深的方法：

public Integer doCalculate2(Map<String, Map<Integer, Set<Integer>>> data) {for (Map.Entry<String, Map<Integer, Set<Integer>>> entry : data.entrySet()) {String op = entry.getKey();Map<Integer, Set<Integer>> value = entry.getValue();Map.Entry<Integer, Set<Integer>> data_op = value.entrySet().stream().findAny().get();int x = data_op.getKey();int y = data_op.getValue().stream().findAny().get();return doCalculate(x, y, op);}return 0;
}

遇到这种参数嵌套好几层的，直接 watch 一下：

watch com.ttk.controller.WebController doCalculate2 '{params,returnObj,throwExp}'  -n 5  -x 3 

发送请求

curl 'http://localhost:8080/user/calculate2'

你会发现只能看到 Map 第一个 key 是啥，里面套的 Map 和 Set 全看不出来。这时候把 -x 调成 4：

就能看到前两层了，以此类推，-x 调得越大展开越深。一句话：-x 就是「你愿意看到第几层」。

八、params 的操作：只看你想看的那一个

继续回到这条命令：

watch com.ttk.controller.WebController calculate '{params,returnObj,throwExp}' -n 5 -x 3

注意这里的 params 是 param 的复数——因为函数参数有很多个。如果我们只想看其中一个呢？

比如这个方法：

public int doCalculate(int x, int y, String op) {if ("add".equals(op))      return x + y;else if ("sub".equals(op)) return x - y;else if ("mul".equals(op)) return x * y;else if ("div".equals(op)) return x / y;else throw new UnsupportedOperationException("NotSupportOp" + op);
}

我只想看 op，很简单：

watch com.ttk.controller.WebController calculate '{params[2]}' -n 5 -x 3

params 本质是个数组，索引从 0 数起，0 就是第一个参数，1 是第二个，2 就是第三个，依此类推。

甚至你还可以在 params 上做一些简单的计算操作，比如观察这两个入参的和：

watch com.ttk.controller.WebController calculate '{params[0]+params[1]}' -n 5 -x 3

这就是 watch 的用法。稍微引申一下，watch 拿到的观察对象固定就三个：

• params：方法被调用时传进来的参数，按数组形式组织；
• returnObj：方法正常走完时返回的结果；
• throwExp：方法如果抛了异常，这里就是那个异常。

围绕这三个对象，你还能塞进简单的表达式做运算，比如下钻取属性、对入参做加减、把两个对象拼一起看，日常排查里八九成的场景都能覆盖。

结语

Arthas 解决的就是「线上有现场、但不能动现场」这个死结，而 watch 是它最趁手的那把螺丝刀——一行命令，出入参异常全在眼前。这一篇我们摸了 watch 的皮毛，下一篇聊 trace，看怎么定位「一个请求里到底哪一行最耗时」。

本文基于 Arthas 4.x 官方文档与个人实践整理，命令参数以官方文档为准。

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