Btrace
BTrace是sun公司推出的一款Java 动态、安全追踪(监控)工具,可以在不用重启的情况下监控系统运行情况,方便的获取程序运行时的数据信息,如方法参数、返回值、全局变量和堆栈信息等,并且做到最少的侵入,占用最少的系统资源。
Btrace使用
在Release页面里下载最新Zip版,解压就能用
tar -zxvf btrace-bin-1.3.8.3.tgz
export JAVA_HOME=/opt/taobao/java
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
./bin/btrace -cp /home/admin/projectname/target/projectname/BOOT-INF/classes 2016 SlowCall.java
./bin/btrace -cp /home/admin/projectname/target/projectname.war/WEB-INF/classes:/home/admin/projectname/target/projectname.war/WEB-INF/lib/projectname-1.0-SNAPSHOT.jar 71419 BtraceTest.java > NT12.txt
由于Btrace会把脚本逻辑直接侵入到运行的代码中,所以在使用上做很多限制:
1、不能创建对象
2、不能使用数组
3、不能抛出或捕获异常
4、不能使用循环
5、不能使用synchronized关键字
6、属性和方法必须使用static修饰
根据官方声明,不恰当的使用BTrace可能导致JVM崩溃,如在BTrace脚本使用错误的class文件,所以在上生产环境之前,务必在本地充分的验证脚本的正确性。
Btrace可以做什么?
1、接口性能变慢,分析每个方法的耗时情况;
2、当在Map中插入大量数据,分析其扩容情况;
3、分析哪个方法调用了System.gc(),调用栈如何;
4、执行某个方法抛出异常时,分析运行时参数;
5、....
Btrace第一个例子
package com.metty.rpc.common;
import java.util.Random;
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;
}
}
执行add方法时,对传入参数、返回值以及执行耗时进行分析,btrace脚本:
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-03afa420cfaa077d.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/983/format/webp)
通过jps命令获取pid为8454
执行btrace 8454 Debug.java
实现对运行代码的监控,输出结果如下:
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-9264da5116fd16eb.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/486/format/webp)
可以发现,Btrace可以获取每次执行add方法时的数据,当然Btrace能做的远远不止这些,比如获取当前jvm堆使用情况、当前线程的执行栈等等。
参数说明
@OnMethod
Btrace使用@OnMethod注解定义需要分析的方法入口
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-e2bcd31528a614f6.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/920/format/webp)
在@OnMethod注解中,需要指定class、method以及location等,class表明需要监控的类,method表明需要监控的方法,指定方式如下:
1、使用全限定名:clazz="com.metty.rpc.common.BtraceCase", method="add"
2、使用正则表达式: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、如果需要分析构造方法,需要指定method="<init>"
@Location
定义Btrace对方法的拦截位置,通过@Location注解指定,默认为Kind.ENTRY
1、Kind.ENTRY:在进入方法时,调用Btrace脚本
2、Kind.RETURN:方法执行完时,调用Btrace脚本,只有把拦截位置定义为Kind.RETURN,才能获取方法的返回结果@Return和执行时间@Duration
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-6ef3f4e20ea6e79b.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/950/format/webp)
3、Kind.CALL:分析方法中调用其它方法的执行情况,比如在execute方法中,想获取add方法的执行耗时,必须把where设置成Where.AFTER
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-ff1ae3e59981a3bc.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/757/format/webp)
4、Kind.LINE:通过设置line,可以监控代码是否执行到指定的位置
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-153b53b8f07057e5.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/627/format/webp)
5、Kind.ERROR, Kind.THROW, Kind.CATCH
用于对某些异常情况的跟踪,包括异常抛出,异常被捕获,异常未捕获被抛出方法之外
如何使用Btrace定位问题
1、找出所有耗时超过1ms的过滤器Filter
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-5a84b16be8670045.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/871/format/webp)
由于@Dutation返回的时间是纳秒级别,需要进行转换,如果定位一个Filter性能变慢,接着使用@Location(Kind.CALL)进行更细粒度的分析。
2、分析哪个方法调用了System.gc(),调用栈如何?
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-2ed3e5769fcd41a4.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/763/format/webp)
通过查看调用栈,可以很清楚的发现哪个类哪个方法调用了System.gc()
3、统计方法的调用次数,且每隔1分钟打印调用次数
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-0545a415522401b1.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/679/format/webp)
Btrace的@OnTimer注解可以实现定时执行脚本中的一个方法
4、方法执行时,查看对象的实例属性值
![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2184951-c246051ab7985760.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/748/format/webp)
通过反射机制,可以很方法的得到当前实例的属性值
总结
Btrace能做的事情太多,但使用之前切记检查脚本的可行性,一旦Btrace脚本侵入到系统中,只有通过重启才能恢复。