利用btrace工具监控在线运行java程序

时间：2021-07-29 09:16:36

一、作用
可以用于对运行中java程序进行诊断监控分析，也可以用于开发阶段查看一些异常信息或者调用过程（如有些第三方代码没有源代码，不便于debug调试）。
注：如果用于对在线运行系统的诊断，需要十分谨慎。
1.脚本编写是否准确无法
2.监测范围是否可控，不能监控过大的范围，给系统带来大的冲击
3.使用btrace工具，会占用一部分内存，如果当前程序内存空间已经不够用了，则不能使用，若强行使用，可能会导致java内存不足而从引起java虚拟机退出
4.通过实际测试，监控不能保证每次都正确监控到结果，而且有时可能会无法正常退出监控。这种方式只能作为定位线上问题的最后一招。
典型应用场景：
1. 监控应用从数据库连接池获取和释放连接(用于发现连接未关闭情况)
2. 监控应用程序所有数据库操作对应的SQL语句
3. 监控指定方法执行耗时
4. 监控线程的启动和终止
5. 监控对象的创建
6. 捕获并打印所有异常信息（对于程序中未在日志中打印出来的信息可以通过这种方式捕获到）
7. 监控多线程环境下，资源的竞争情况，对synchronized修饰的方法及代码块进行监控
8. 检测死锁（当然还有其他方法，如通过jstack pid方式直接获取线程堆栈信息即可查看是否有死锁）
  1. 建立存放btrace的目录，如d:/btrace
  2. 将btrace-bin.zip内容解压到此目录
  3. 在d:/btrace目录下，新建btrace_script目录，用于存放监控脚本（其实监控脚本放在哪里都是可以的）
2）linux安装指导
  1. mkdir btrace
  2. 将btrace-bin.tar.gz上传到此目录
  3. tar -xvf btrace-bin.tar.gz
  4. cd bin
  5. chmod 755 *
  6. 在btrace目录下，mkdir trace_script，用于存放监控脚本

3）运行指导

1.Windows

i.打开命令行窗口，切换至bin目录，执行：btrace.bat pid ../btrace_script/TraceTest.java  （其中pid为要监控的java进程的ID，可以通过jps命令查看正在运行的所有java进程的ID）

ii.退出时按Contrl+c，再按1

2.Linux

i.在bin目录下，执行：./btrace pid ../trace_script/TraceTest.java （其中pid为要监控的java进程的ID，可以通过jps命令查看正在运行的所有java进程的ID）

ii.退出时按Contrl+c，再按1

注：运行命令还可以补充其他的参数，[-I <include-path>] [-p <port>] [-cp <classpath>]，详见btrace压缩包中docs/usersguide.html,其中-p参数用于指定btrace监听的端口，默认为2020，如果被其他程序占用了，则必须使用此参数指定其他的可用端口

4）编写监控脚本指导

新建一个普通的java工程，将btrace-bin.zip/build下3个jar包加入编译路径中，然后就可以进行监控脚本开发了。（所谓的监控脚本，也是普通的java程序，只是编译和执行方式不同于普通程序）

四、针对典型场景的监控脚本

1. 监控应用从数据库连接池获取和释放连接(用于发现连接未关闭情况)
2. 监控应用程序所有数据库操作对应的SQL语句

3. 监控指定方法执行耗时

4. 监控线程的启动和终止

5. 监控对象的创建,见Btrace自带样例NewComponent.java
6. 捕获并打印所有异常信息（对于程序中未在日志中打印出来的信息可以通过这种方式捕获到）,见Btrace自带样例OnThrow.java
7. 监控多线程环境下，资源的竞争情况，对synchronized修饰的方法及代码块进行监控,见Btrace自带样例AllSync.java
8. 检测死锁,见Btrace自带样例Deadlock.java

五、常用函数说明

1. 判断类型 instanceof

2. 打印当前线程调用栈 BtraceUtils.Threads.jstack()

3. 打印所有线程栈 BtraceUtils.Threads.jstackAll()

4. 连接字符串 BtraceUtils.Strings.strcat

5. 打印BtraceUtils.print/println

6. 获取当前时间BtraceUtils.timestamp("yyyyMMddHHmmss)

7. 整形转字符串 Strings.str()

8. 获取当前线程名 Threads.name(Threads.currentThread()) 

9. 获取java运行环境系统属性 Sys.Env.property 等同于System.getProperty

10. 获取对象类名 Reflective.name(Reflective.classOf(obj)

11. 取对象属性值

   方式1：

函数参数中直接引用参数类

Field field = Reflective.field("cn.jerry.User","name");

print(Reflective.get(field,user);

如果需要访问其他自定义的类，可以通过在执行btrace时增加参数[-cp <classpath>]来指定类访问路径

  方式2：

函数参数中不指定具体参数，使用AnyType[] args，在函数体内使用如下方式获取：

Field field = Reflective.field("cn.jerry.User","name");

print(Reflective.get(field,args[0]);

参考资料：

BTrace简介：http://blog.csdn.net/mgoann/article/details/7268508

原理研究：http://www.iteye.com/topic/1005918

源代码：kenai.com/projects/btrace/sources/hg/show

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