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诊断利器 Arthas 简介与 Spring Boot Admin 集成实践。

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前言

Arthas 是阿里巴巴开源的 Java 诊断工具。让我们能够在线排查项目发生的问题。除了知道它的存在之外，我们也需要知道我们如何去安装使用它，以便于提高我们日常开发解决 BUG 的效率。具有实时查看系统的运行状况；查看函数调用参数、返回值和异常；在线热更新代码；秒解决类冲突问题；定位类加载路径；生成热点；通过网页诊断线上应用。如今在各大厂都有广泛应用，也延伸出很多产品。

这里将介绍如何将 Arthas 集成进 Spring Boot 监控平台中。

方案介绍

方案一：本地直接运行

往往最简单的方法实际是最有效的，它本身就是一个可运行的程序，所以我们可以直接运行即可。

我们可以直接通过官网下载对应的 jar，然后运行再进行 jar，执行对应的命令。
命令如下:

java -jar arthas-boot.jar [option]

演示如下:

方案二：Web Console实现

我们可以不通过每次进入 ssh 中进行执行程序，我们也可通过 web 方式进行访问操作.通过官网上面的介绍 arthas 的 Web Console，能了解到大致的搭建思路。

通过下载 arthas-tunnel-server。我们可以拿到对应的 arthas 的 server 端。下载完毕之后直接运行即可（我是将其在 ECS 上直接运行）。

在客户端对应的启动 arthas-boot。并且通过启动参数附加上 server 的地址（我是将其在本地运行）。

选择对应的进程进行 attach，会出现对应的 agent-id，再将其填写到对应的 server 端 http 页面中。

最后我们就可以再 server 端进行操作，即 Web Console 实现完成。

方案三：项目依赖

基于 Spring 相关搭建的项目直接加入依赖（需要对应的环境支持，例如不能缺少 tools.jar）。

SpringBoot 项目依赖：

<dependency>
            <groupId>com.taobao.arthas</groupId>
            <artifactId>arthas-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>${arthas.version}</version>
        </dependency>

非 SpringBoot 项目依赖：

<dependency>
            <groupId>com.taobao.arthas</groupId>
            <artifactId>arthas-agent-attach</artifactId>
            <version>${arthas.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.taobao.arthas</groupId>
            <artifactId>arthas-packaging</artifactId>
            <version>${arthas.version}</version>
        </dependency>

本地项目启动之后可以直接访问：

http://127.0.0.1:3658/

当然还可以结合上面介绍的 Web Console。例如配置文件中增加对应的配置信息：

arthas.agent-id=qwejqjnnnunnq
arthas.tunnel-server=ws://server地址:7777/ws

演示如下：

以上步骤就是先把 tunnel-server 启动，然后本地配置连接 tunnel-server。然后输入配置的 Id，即可完成对应的调试。

方案四：容器配置

基于 docker 配置，目前上容器服务的企业不在少数。对于容器服务，也是可以适用的。将 jar 下载下来之后进行 ADD 操作，或者每次通过构建 Dockerfile 则会产生对应含有 arthas 的镜像文件。

这里介绍下通过 Dockerfile 进行构建：

FROM openjdk:8-jdk-alpine
ADD target/*.jar app.jar
# copy arthas
COPY --from=hengyunabc/arthas:latest /opt/arthas /opt/arthas
RUN apk add --no-cache tini
ENTRYPOINT ["/sbin/tini", "--"]
CMD ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]
MAINTAINER Montos 1367654518@qq.com

上述是通过构建 Dockerfile 来完成的，这里就直接将镜像文件贴出来，这里是将当前 arthas 中的文件复制到对应的容器中，之后我们可以通过 exec -it 进入执行，步骤和方法一类似。

总结

通过上面的介绍，其实我更推荐使用 Web 接入的方式更好，原因如下：

在服务直接部署在服务器上或者 ECS 云服务器情况下。我们可以直接运行在对应的 client 端，但是我们如何上到各个服务所在的服务器上？通过跳板机？那么我们是不是操作的时候会有可能对应服务器造成影响，直接连接服务器上是肯定不行的。
服务在所运行的 pod 情况下。此时让你连接服务是影响是比上面的情况会小很多，如果发生影响也只是影响到当前运行的 pod。但是如果你想直接连接 pod，那么需要的将对应的 pod 端口需要映射到对应的宿主机上，然后再提供外部访问 ecs 的链接。这样会使得每次 pod 需要映射出去的端口需要一定的规则，无疑是加大了运维等工作，运行则也消耗了当前的资源（访问页面等等则走 http 接口请求，如果通过 ws 连接，减少 7 层方面消耗）。
如果通过上述方法，那么我们可以再一台机器上运行 server 即可，我们每次访问都通过访问 server 去连接到到对应的 client 端，同时对应的 agent-id 可以指定，我们可以每次 pod 进行 client 运行的时候指定当前的 agent-id，让其与当前的 pod 进行一个绑定，便于我们通过 server 进行连接。

当然上述观点仁者见仁智者见智。以上介绍了几种部署以及运行 arthas 的方法，企业可以根据当前的项目架构选择合适的部署进行解决。为什么需要？？？？就因为能帮助开发解决问题，不需要来回发版！

Arthas 实验预览

SpringBoot Admin

为了方便，SpringBoot Admin 简称为 SBA（版本：1.5.x）。

1.5 版本的 SBA 如果要开发插件比较麻烦，需要下载 SBA 的源码包，再按照 Spring-boot-admin-server-ui-hystrix的形式 Copy 一份,由于 JS 使用的是 Angular，本人尝试了很久，虽然掌握了如何开发插件，奈何不会 Angular，遂放弃

版本：2.x 2.x 版本的 SBA 插件开发，官网有介绍如何开发，JS 使用 Vue，方便很多，由于我们项目还在使用 1.5，所以并没有使用该版本，请读者自行尝试。

不能使用 SBA 的插件进行集成，那还有什么办法呢？

SBA 集成

鄙人的办法是将 Arthas 的相关文件直接 Copy 到 Admin 服务中，这些文件都来自 Arthas-all 项目 Tunnel-server。

admin 目录结构

1. Arthas 目录

该包下存放的是所有 Arthas 的 Java 文件。

Endpoint 包下的文件可以都注释掉，没多大用。
ArthasController 这个文件是我自己新建的，用来获取所有注册到 Arthas 的客户端，这在后面是有用的。
其他文件直接 Copy 过来就行。

@RequestMapping("/api/arthas")
@RestController
public class ArthasController {
 @Autowired
 private TunnelServer tunnelServer;
  
 @RequestMapping(value = "/clients", method = RequestMethod.GET)
 public Set<String> getClients() {
  Map<String, AgentInfo> agentInfoMap = tunnelServer.getAgentInfoMap();
  return agentInfoMap.keySet();
 }
}

spring-boot-admin-server-ui

该文件建在 Resources.META-INF 下，Admin 会在启动的时候加载该目录下的文件。

2. Resources 目录

index.html 覆盖 SBA 原来的首页，在其中添加一个 Arthas 导航

<!DOCTYPE html>
<html class="no-js">
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <title>Spring Boot Admin</title>
    <meta name="description" content="">
    <meta name="viewport" content="width=device-width">
    <link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="img/favicon.png"/>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="core.css"/>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="all-modules.css"/>
</head>
<body>
<header class="navbar header--navbar desktop-only">
    <div class="navbar-inner">
        <div class="container-fluid">
            <div class="spring-logo--container">
                <a class="spring-logo" href="#"><span></span></a>
            </div>
            <div class="spring-logo--container">
                <a class="spring-boot-logo" href="#"><span></span></a>
            </div>
            <ul class="nav pull-right">
              
              <!--增加Arthas导航-->
                <li class="navbar-link ng-scope">
                    <a  class="ng-binding" href="arthas/arthas.html">Arthas</a>
                </li>
                <li ng-repeat="view in mainViews" class="navbar-link" ng-class="{active: $state.includes(view.state)}">
                    <a ui-sref="{{view.state}}" ng-bind-html="view.title"></a>
                </li>
            </ul>
        </div>
    </div>
</header>
<div ui-view></div>
<footer class="footer">
    <ul class="inline">
        <li><a href="https://codecentric.github.io/spring-boot-admin/@project.version@" target="_blank">Reference
            Guide</a></li>
        <li>-</li>
        <li><a href="https://github.com/codecentric/spring-boot-admin" target="_blank">Sources</a></li>
        <li>-</li>
        <li>Code licensed under <a href="http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0" target="_blank">Apache License
            2.0</a></li>
    </ul>
</footer>
<script src="dependencies.js" type="text/javascript"></script>
<script type="text/javascript">
  sbaModules = [];
</script>
<script src="core.js" type="text/javascript"></script>
<script src="all-modules.js" type="text/javascript"></script>
<script type="text/javascript">
  angular.element(document).ready(function () {
    angular.bootstrap(document, sbaModules.slice(0), {
      strictDi: true
    });
  });
</script>
</body>
</html>

Arthas.html

新建页面，用于显示 Arthas 控制台页面。

这个文件中有两个隐藏文本域，这两个用于连接 Arthas 服务端，在页面加载的时候会自动将 Admin 的 Url 赋值给 Ip。

<input type="hidden" id="ip" name="ip" value="127.0.0.1">
<input type="hidden" id="port" name="port" value="19898">
<!DOCTYPE html>
<html class="no-js">
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <title>Spring Boot Admin</title>
    <meta name="description" content="">
    <meta name="viewport" content="width=device-width">
    <link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../img/favicon.png"/>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../core.css"/>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../all-modules.css"/>
    <script src="js/jquery-3.3.1.min.js"></script>
    <script src="js/popper-1.14.6.min.js"></script>
    <script src="js/xterm.js"></script>
    <script src="js/web-console.js"></script>
    <script src="js/arthas.js"></script>
    <link href="js/xterm.css" rel="stylesheet" />
    <script type="text/javascript">
        window.addEventListener('resize', function () {
            var terminalSize = getTerminalSize();
            ws.send(JSON.stringify({ action: 'resize', cols: terminalSize.cols, rows: terminalSize.rows }));
            xterm.resize(terminalSize.cols, terminalSize.rows);
        });
    </script>
</head>
<body>
<header class="navbar header--navbar desktop-only">
    <div class="navbar-inner">
        <div class="container-fluid">
            <div class="spring-logo--container">
                <a class="spring-logo" href="#"><span></span></a>
            </div>
            <div class="spring-logo--container">
                <a class="spring-boot-logo" href="#"><span></span></a>
            </div>
            <ul class="nav pull-right">
                <li class="navbar-link ng-scope">
                    <a  class="ng-binding" href="arthas.html">Arthas</a>
                </li>
                <li class="navbar-link ng-scope">
                    <a  class="ng-binding" href="../">Applications</a>
                </li>
                <li class="navbar-link ng-scope">
                    <a  class="ng-binding" href="../#/turbine">Turbine</a>
                </li>
                <li class="navbar-link ng-scope">
                    <a  class="ng-binding" href="../#/events">Journal</a>
                </li>
                <li class="navbar-link ng-scope">
                    <a  class="ng-binding" href="../#/about">About</a>
                </li>
                <li class="navbar-link ng-scope">
                    <a  class="ng-binding" href="../#/logout"><i class="fa fa-2x fa-sign-out" aria-hidden="true"></i></a>
                </li>
            </ul>
        </div>
    </div>
</header>
<div ui-view>
    <div class="container-fluid">
        <form class="form-inline">
            <input type="hidden" id="ip" name="ip" value="127.0.0.1">
            <input type="hidden" id="port" name="port" value="19898">
            Select Application：
            <select id="selectServer"></select>
            <button class="btn" onclick="startConnect()" type="button"><i class="fa fa-connectdevelop"></i> Connect</button>
            <button class="btn" onclick="disconnect()" type="button"><i class="fa fa-search-minus"></i> Disconnect</button>
            <button class="btn" onclick="release()" type="button"><i class="fa fa-search-minus"></i> Release</button>
        </form>
        <div id="terminal-card">
            <div id="terminal"></div>
        </div>
    </div>
</div>
</body>
</html>

Arthas.js 存储页面控制的 js

var registerApplications = null;
var applications = null;
$(document).ready(function () {
    reloadRegisterApplications();
    reloadApplications();
});
/**
 * 获取注册的arthas客户端
 */
function reloadRegisterApplications() {
    var result = reqSync("/api/arthas/clients", "get");
    registerApplications = result;
    initSelect("#selectServer", registerApplications, "");
}
/**
 * 获取注册的应用
 */
function reloadApplications() {
    applications = reqSync("/api/applications", "get");
    console.log(applications)
}
/**
 * 初始化下拉选择框
 */
function initSelect(uiSelect, list, key) {
    $(uiSelect).html('');
    var server;
    for (var i = 0; i < list.length; i++) {
        server = list[i].toLowerCase().split("@");
        if ("phantom-admin" === server[0]) continue;
        $(uiSelect).append("<option value=" + list[i].toLowerCase() + ">" + server[0] + "</option>");
    }
}
/**
 * 重置配置文件
 */
function release() {
    var currentServer = $("#selectServer").text();
    for (var i = 0; i < applications.length; i++) {
        serverId = applications[i].id;
        serverName = applications[i].name.toLowerCase();
        console.log(serverId + "/" + serverName);
        if (currentServer === serverName) {
            var result = reqSync("/api/applications/" +serverId+ "/env/reset", "post");
            alert("env reset success");
        }
    }
}
function reqSync(url, method) {
    var result = null;
    $.ajax({
        url: url,
        type: method,
        async: false, //使用同步的方式,true为异步方式
        headers: {
            'Content-Type': 'application/json;charset=utf8;',
        },
        success: function (data) {
            // console.log(data);
            result = data;
        },
        error: function (data) {
            console.log("error");
        }
    });
    return result;
}

Web-console.js

修改了连接部分代码，参考一下。

var ws;
var xterm;
/**有修改**/
$(function () {
    var url = window.location.href;
    var ip = getUrlParam('ip');
    var port = getUrlParam('port');
    var agentId = getUrlParam('agentId');
    if (ip != '' && ip != null) {
        $('#ip').val(ip);
    } else {
        $('#ip').val(window.location.hostname);
    }
    if (port != '' && port != null) {
        $('#port').val(port);
    }
    if (agentId != '' && agentId != null) {
        $('#selectServer').val(agentId);
    }
    // startConnect(true);
});
/** get params in url **/
function getUrlParam (name, url) {
    if (!url) url = window.location.href;
    name = name.replace(/[\[\]]/g, '\\$&');
    var regex = new RegExp('[?&]' + name + '(=([^&#]*)|&|#|$)'),
        results = regex.exec(url);
    if (!results) return null;
    if (!results[2]) return '';
    return decodeURIComponent(results[2].replace(/\+/g, ' '));
}
function getCharSize () {
    var tempDiv = $('<div />').attr({'role': 'listitem'});
    var tempSpan = $('<div />').html('qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm');
    tempDiv.append(tempSpan);
    $("html body").append(tempDiv);
    var size = {
        width: tempSpan.outerWidth() / 26,
        height: tempSpan.outerHeight(),
        left: tempDiv.outerWidth() - tempSpan.outerWidth(),
        top: tempDiv.outerHeight() - tempSpan.outerHeight(),
    };
    tempDiv.remove();
    return size;
}
function getWindowSize () {
    var e = window;
    var a = 'inner';
    if (!('innerWidth' in window )) {
        a = 'client';
        e = document.documentElement || document.body;
    }
    var terminalDiv = document.getElementById("terminal-card");
    var terminalDivRect = terminalDiv.getBoundingClientRect();
    return {
        width: terminalDivRect.width,
        height: e[a + 'Height'] - terminalDivRect.top
    };
}
function getTerminalSize () {
    var charSize = getCharSize();
    var windowSize = getWindowSize();
    console.log('charsize');
    console.log(charSize);
    console.log('windowSize');
    console.log(windowSize);
    return {
        cols: Math.floor((windowSize.width - charSize.left) / 10),
        rows: Math.floor((windowSize.height - charSize.top) / 17)
    };
}
/** init websocket **/
function initWs (ip, port, agentId) {
    var protocol= location.protocol === 'https:'  ? 'wss://' : 'ws://';
    var path = protocol + ip + ':' + port + '/ws?method=connectArthas&id=' + agentId;
    ws = new WebSocket(path);
}
/** init xterm **/
function initXterm (cols, rows) {
    xterm = new Terminal({
        cols: cols,
        rows: rows,
        screenReaderMode: true,
        rendererType: 'canvas',
        convertEol: true
    });
}
/** 有修改 begin connect **/
function startConnect (silent) {
    var ip = $('#ip').val();
    var port = $('#port').val();
    var agentId = $('#selectServer').val();
    if (ip == '' || port == '') {
        alert('Ip or port can not be empty');
        return;
    }
    if (agentId == '') {
        if (silent) {
            return;
        }
        alert('AgentId can not be empty');
        return;
    }
    if (ws != null) {
        alert('Already connected');
        return;
    }
    // init webSocket
    initWs(ip, port, agentId);
    ws.onerror = function () {
        ws.close();
        ws = null;
        !silent && alert('Connect error');
    };
    ws.onclose = function (message) {
        if (message.code === 2000) {
            alert(message.reason);
        }
    };
    ws.onopen = function () {
        console.log('open');
        $('#fullSc').show();
        var terminalSize = getTerminalSize()
        console.log('terminalSize')
        console.log(terminalSize)
        // init xterm
        initXterm(terminalSize.cols, terminalSize.rows)
        ws.onmessage = function (event) {
            if (event.type === 'message') {
                var data = event.data;
                xterm.write(data);
            }
        };
        xterm.open(document.getElementById('terminal'));
        xterm.on('data', function (data) {
            ws.send(JSON.stringify({action: 'read', data: data}))
        });
        ws.send(JSON.stringify({action: 'resize', cols: terminalSize.cols, rows: terminalSize.rows}));
        window.setInterval(function () {
            if (ws != null && ws.readyState === 1) {
                ws.send(JSON.stringify({action: 'read', data: ""}));
            }
        }, 30000);
    }
}
function disconnect () {
    try {
        ws.close();
        ws.onmessage = null;
        ws.onclose = null;
        ws = null;
        xterm.destroy();
        $('#fullSc').hide();
        alert('Connection was closed successfully!');
    } catch (e) {
        alert('No connection, please start connect first.');
    }
}
/** full screen show **/
function xtermFullScreen () {
    var ele = document.getElementById('terminal-card');
    requestFullScreen(ele);
}
function requestFullScreen (element) {
    var requestMethod = element.requestFullScreen || element.webkitRequestFullScreen || element.mozRequestFullScreen || element.msRequestFullScreen;
    if (requestMethod) {
        requestMethod.call(element);
    } else if (typeof window.ActiveXObject !== "undefined") {
        var wscript = new ActiveXObject("WScript.Shell");
        if (wscript !== null) {
            wscript.SendKeys("{F11}");
        }
    }
}

其他文件jquery-3.3.1.min.js 新加 Jscopy 过来的 jspopper-1.14.6.min.jsweb-console.jsxterm.cssxterm.js
bootstrap.yml

# arthas端口
arthas:
  server:
    port: 9898

这样子，admin 端的配置完成了。

客户端配置

在配置中心加入配置

#arthas服务端域名
arthas.tunnel-server = ws://admin域名/ws
#客户端id,应用名@随机值，js会截取前面的应用名
arthas.agent-id = ${spring.application.name}@${random.value}
#arthas开关，可以在需要调式的时候开启，不需要的时候关闭
spring.arthas.enabled = false

需要自动 Attach 的应用中引入 Arthas-spring-boot-starter 需要对 Starter 进行部分修改，要将注册 Arthas 的部分移除，下面是修改后的文件。

这里是将修改后的文件重新打包成 Jar 包，上传到私服，但有些应用会有无法加载 ArthasConfigMap 的情况，可以将这两个文件单独放到项目的公共包中。

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编辑于 2021-02-21 09:31:162021-02-21 09:31:16

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