关于阿里云:听说你没法在-JRE-中使用-arthas不你可以

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作者：卜比

本文是《容器中的 Java》系列文章之 5/n，欢送关注后续连载 :)。

JVM 如何获取以后容器的资源限度？——容器中的 Java 1
Java Agent 踩坑之 appendToSystemClassLoaderSearch 问题——容器中的 Java 2
让 Java Agent 在 Dragonwell 上更好用——容器中的 Java 3
为什么在容器中 1 号过程挂不上 arthas？——容器中的 Java 4

之前常常遇到的问题是，排查问题须要挂 arthas，但客户用的是 JRE，没法挂载 arthas。就只能让客户更换成 JDK，再重新部署、排查问题。

很多有用的现场，在这个过程中也会失落，最终导致问题排查效率升高。于是就摸索了下如何在 JRE 环境中，应用 artahs。

如果一个 Bug 没法复现，研发大概率是无奈修复的。—— by 网友

咱们写一个 Java 例子和 Dockerfile：

// ./src/main/java/Main.java
public class Main {public static void main(String[] args) throws Exception {while (true) {System.out.println("hello!");
      Thread.sleep(30 * 1000);
    }
  }
}

# ./Dockerfile
FROM openjdk:8-jdk-alpine as builder
COPY ./ /app
WORKDIR /app/src/main/java/
# 编译 java 文件
RUN javac Main.java

# 运行时容器应用 JRE
FROM openjdk:8-jre-alpine
RUN apk add bash curl busybox-extras
WORKDIR /app/src/main/java/
# 将 arthas copy 到容器中
COPY --from=hengyunabc/arthas:latest /opt/arthas /opt/arthas
COPY --from=builder /app/src/main/java/ /app/src/main/java/
CMD ["java", "Main"]

构建并失常启动利用，并尝试用 arthas attach，此处为了便于理解原理，咱们应用 as.sh 来执行：

$ # 构建镜像
$ docker build . -t example-attach
$ # 启动容器
$ docker run --name example-attach --rm example-attach

$ # 在另一个终端进入容器，执行 as.sh
$ docker exec -it example-attach sh
/app/src/main/java $ /opt/arthas/as.sh
Arthas script version: 3.6.7
tools.jar was not found, so arthas could not be launched!

行吧，咱们先用 jdk 运行下，先看下 arthas 是怎么 attach 起来的：

# 替换容器为 JDK 镜像并运行

# 先启动 Attach Listener
$ pid=1 ;\
  touch /proc/${pid}/cwd/.attach_pid${pid} && \
  kill -SIGQUIT ${pid} && \
  sleep 2 &&
  ls /proc/${pid}/root/tmp/.java_pid${pid}
# - x 示意调试执行，会输入执行了哪些命令；1 为 java 过程 pid
$ bash -x /opt/arthas/as.sh 1
...
+ /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/bin/java -Xbootclasspath/a:/usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/lib/tools.jar -Djava.awt.headless=true -jar /opt/arthas/arthas-core.jar -pid 1 -core /opt/arthas/arthas-core.jar -agent /opt/arthas/arthas-agent.jar
...
+ telnet 127.0.0.1 3658
...

能够看到，最次要的逻辑是 java -jar arthas-core.jar -pid 1 -core arthas-core.jar -agent arthas-agent.jar，而后再去连贯 3658 端口。

-Xbootclasspath/a:tools.jar 当然有用，然而在 JRE 中没有 tools.jar，所以能够疏忽。那么下面的逻辑咱们间接尝试在 JRE 上运行呢？咱们持续在 JRE 镜像中执行下面的命令：

# 替换容器为 JRE 镜像并运行

# 先启动 Attach Listener
$ pid=1 ;\
  touch /proc/${pid}/cwd/.attach_pid${pid} && \
  kill -SIGQUIT ${pid} && \
  sleep 2 &&
  ls /proc/${pid}/root/tmp/.java_pid${pid}
$ cd /opt/arthas/
$ java -jar arthas-core.jar -pid 1 -core arthas-core.jar -agent arthas-agent.jar
Error: A JNI error has occurred, please check your installation and try again
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: com/sun/tools/attach/AgentLoadException
    at java.lang.Class.getDeclaredMethods0(Native Method)
    at java.lang.Class.privateGetDeclaredMethods(Class.java:2701)
    at java.lang.Class.privateGetMethodRecursive(Class.java:3048)
    at java.lang.Class.getMethod0(Class.java:3018)
    at java.lang.Class.getMethod(Class.java:1784)
    at sun.launcher.LauncherHelper.validateMainClass(LauncherHelper.java:544)
    at sun.launcher.LauncherHelper.checkAndLoadMain(LauncherHelper.java:526)
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: com.sun.tools.attach.AgentLoadException
    at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
    at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:349)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
    ... 7 more

对照代码来看，这个报错其实很失常，arthas-core 中会调用 Attach API，而后加载 Agent（重点代码都曾经标记）：

相熟类加载机制的同学们可能猜到了，Arthas.class 中依赖了 com.sun.tools. 的一些类，所以下面的报错其实是在类链接的时候就报错了。这也是为什么报错的 stacktrace 中没有任何 arthas 的包呈现。

看着下面 arthas 的代码，就不得不思考下如何躲避掉对 tools.jar 的依赖了。

第一，像图中这样，间接调用 com.sun.tools.attach.* 相干类、办法，是必定不行的，下面的报错其实曾经很阐明状况了。另外，通过反射也不行，tools.jar 就不存在，天然无奈加载这些类。

第二， 能不能通过咱们手动把 tools.jar 放到容器中的形式呢？实践上的确能够，相干 issue 也说了具体的操作和注意事项：

实践上这样的确能工作，但其一，tools.jar 是依据不同的 jdk 发行版、不同的 jdk 版本而不同的。比方，同样在 eclipse-temurin:11-jre-alpine 外面也挂不上 arthas，你就不能 copy jdk8 的 tools.jar 来解决。

咱们在持续看下有没有其余形式来挂 agent。

第三， 看了一圈，ByteBuddy 实现了 attach agent 的性能。但 ByteBuddy 是通过一一尝试的形式来尝试 attach，而且简直都依赖 tools.jar，大家感兴趣的话，能够看下上面几个策略的实现：

看起来咱们能够本人实现一个 AttachmentProvider，而后革新 arthas 通过 ByteBuddy 挂 agent 就能够了。

刚开始也是这样想的，甚至代码都写了一半了。直到早晨回家路上，想到上一篇文章中说的，能够通过自定义脚本或者 jattach 的形式来 attach。

第四， 通过 jattach 来加载。

参考 jattach 的文档，如下操作下即可：

# 装置 jattach
$ apk add jattach

# 挂载 arthas-agent.jar
$ jattach 1 load instrument false /opt/arthas/arthas-agent.jar
Connected to remote JVM
JVM response code = 0
return code: 0

# netstat 确认下监听端口
$ netstat -alnp
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name
tcp        0      0 127.0.0.1:3658          0.0.0.0:*               LISTEN      1/java
...

# 连贯对应端口
$ java -jar /opt/arthas/arthas-client.jar 127.0.0.1 3658

通过了如上操作，arthas 就能够畅快执行了：

咱晓得有的时候，咱们仅仅须要一个答案：

$ pid=1 ;\
  jattach ${pid} load instrument false /opt/arthas/arthas-agent.jar && \
  java -jar /opt/arthas/arthas-client.jar 127.0.0.1 3658

相比上一次 musl+jdk8+pid 1 的问题，这次咱们用 attach 机制做了更多的事件。开发同学遇到 JRE，再也不必换 JDK、换镜像，可能最大水平的保留现场，问题排查就变得顺畅高效的多了。当然，在容器环境中，Java 利用遇到的奇奇怪怪的状况，不止如此，欲知后事如何，且听《容器中的 Java》系列下回分解吧。

正文完