<h2>１. 前言</h2>    <p>前段时间升级了urs新的远程cookie校验模式。功能上线后，发现涉及用户cookie 校验的接口，有时会报接口超时。通过日志埋点方式，确认了与urs提供的jar包内的新验证方法有关。通过反编译，看到相关方法执行过程中涉及参数校验、参数组装、远程访问校验、本地校验等步骤，究竟哪个步骤出了问题？</p>    <p>一种方式是让urs帮忙提供一个新的jar包，在关键步骤处加日志，记录执行时间，另一种方法，就是使用一些在线分析工具。显然第二种方式更方便快捷。本文主要介绍两款在线问题排的工具： <strong>Btrace</strong> 和 <strong>Greys</strong> 。</p>    <h2>2. 工具简介</h2>    <p>Btrace和 <strong>Greys</strong> 都比较适合对生成环境的问题进行排查，都属于“事后工具” ，即服务已经上线了，无法再通过打印日志等方式埋点分析。这时可以使用这些工具，来跟踪代码执行耗时、堆栈情况等。</p>    <p>原理</p>    <p>都是基于动态字节码修改技术(Hotswap)来实现运行时 java 程序的跟踪和替换。</p>    <p>利用了Java SE 6 新特性Instrumentation 。</p>    <p>使用场景</p>    <ul>     <li>分析哪些方法慢，查询具体的故障点；</li>     <li>查看方法的参数、返回值；</li>     <li>查看对象属性等；</li>    </ul>    <p>Btrace 和 Greys</p>    <p>Btrace 和 Greys 都属于工具，本文以实例，介绍如何使用，不再对其本身进行介绍，如果想进一步了解，可以直接去下面的链接：</p>    <table>     <thead>      <tr>       <th>类型</th>       <th>介绍</th>      </tr>     </thead>     <tbody>      <tr>       <td>Btrace</td>       <td><a href="/misc/goto?guid=4959754974620765126" rel="nofollow,noindex">https://github.com/btraceio/btrace/wiki</a></td>      </tr>      <tr>       <td>Greys介绍</td>       <td><a href="/misc/goto?guid=4959754974713838782" rel="nofollow,noindex">https://yq.aliyun.com/articles/2390</a></td>      </tr>     </tbody>    </table>    <h2>3. 实例-使用工具排查问题</h2>    <p>urs新提供了远程cookie的校验jar包，其中关键的方法为远程调用方法</p>    <p>CookieDecoder.requestDecode(**)，我们主要对这个方法进行跟踪。</p>    <h3>3.1 使用Btrace</h3>    <p>由于我们的tomcat 在 appuser 用户下，为了有相应权限，我们的操作都在 appuser 用户下进行。</p>    <p>大体步骤分为：</p>    <ul>     <li>下载解压 btrace 工具；</li>     <li>编写监控脚本；</li>     <li>设置jdk/btrace 环境变量，上传脚本，编译</li>     <li>获取tomcat 进程号</li>     <li>启动监控</li>     <li>查看详情</li>    </ul>    <p>具体操作：</p>    <p>（1）下载btrace工具 btrace-bin-1.3.9.tgz 并解压缩</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/34932b6b9be2b26a705509d61b88c008.png"></p>    <p>（2） 编写一个监控脚本（java代码 UrsInterfaceCalls.java），</p>    <p>即需要监控的具体类和方法</p>    <pre>  <code class="language-java">@BTrace                         // 备注1  public class UrsInterfaceCalls{      /**    * 备注2    * 本代码用于监控 CookieDecoder 中 requestDecode 方法的执行时间，如果执行时间大于 500ms，则打印花费的时间和堆栈    * @param duration    */   @OnMethod(     clazz="com.netease.urs.CookieDecoder",     method="requestDecode",     location=@Location(Kind.RETURN))    // 备注2      public static void requestDecode( @Duration long duration ) {   // 备注3    //备注4    if(duration /1000000 > 500){     println("==CookieDecoder requestDecode spend: " + duration /1000000 + " ms");     jstack();    }      }      /**    * 本代码用于监控 CustomHttpComponent 中 execute 方法的执行时间，如果执行时间大于 500ms，则打印花费的时间和堆栈    * @param duration    */   @OnMethod(     clazz="com.netease.urs.http.CustomHttpComponent",     method="execute",     location=@Location(Kind.RETURN))      public static void execute( @Duration long duration ) {    if(duration /1000000 > 500){     println("==ursCookieHttp doExecute spend: " + duration /1000000 + " ms");     jstack();    }      }  }  </code></pre>    <p>简要说明</p>    <p>本监控类，写了两个监控方法:</p>    <p>一个是监听CookieDecoder.requestDecode()的执行时间，如果大于 500ms，则打印日志，并打印相关堆栈；</p>    <p>另一个监听CustomHttpComponent.execute()的执行时间。</p>    <p>备注1：添加注释 @BTrace ，代表本脚本将使用btrace相关功能；</p>    <p>备注2：拦截方法定义 ，@OnMethod 可以指定 clazz 、 method、location。由此组成了在什么时机（location 决定）监控某个类/某些类（clazz 决定）下的某个方法/某些方法(method 决定)。</p>    <pre>  <code class="language-java">@OnMethod(clazz="com.netease.urs.CookieDecoder",method="requestDecode",location=@Location(Kind.RETURN))  </code></pre>    <p>意思是监控CookieDecoder.requestDecode() ，在执行结束后（location=@Location(Kind.RETURN) 执行相关操作。</p>    <p>备注3：@Duration 代表方法执行时间，纳秒。</p>    <p>备注4：只打印 耗时超过500ms的信息及堆栈，防止记录打印大多。</p>    <p>方法注解说明</p>    <ul>     <li>@OnMethod:指定使用当前注解的方法应该在什么情况下触发：      <ul>       <li>claszz属性指定要匹配的类的全限定类名,可以用正则表达式;</li>       <li>method属性指定要匹配的方法名称,可以用正则表达式;</li>       <li>type属性void(java.lang.String)可以用于匹配:public void funcName(String param) 中的方法入参；</li>       <li>location属性用@Location来表明,匹配了clazz,method情况,在方法执行的何时去执行脚本(前,后,异常,行,某个方法调用)</li>      </ul> </li>     <li>@OnTimer:指定一个定时任务</li>     <li>@OnExit:当脚本运行Sys.exit(code)时触发</li>     <li>@OnError:当脚本运行抛出异常时触发</li>     <li>@OnEvent:脚本运行时Ctrl+C可以发送事件</li>     <li>@OnLowMemory:让你指定一个阀值,内存低于阀值触发</li>     <li>@OnProbe:可以用一个xml文件来描述你想在什么时候触发该方法</li>    </ul>    <p>方法参数注解说明</p>    <ul>     <li>@Self:目标对象本身</li>     <li>@Retrun:目标程序方法返回值(Kind.RETURN)</li>     <li>@ProbeClassName:目标类名</li>     <li>@ProbeMethodName:目标方法名</li>     <li>@targetInstance:@Location指定的clazz,method的目标(Kind.CALL)</li>     <li>@targetMethodOrField:@Location指定的clazz,method的目标的方法或字段(Kind.CALL)</li>     <li>@Duration:目标方法执行时间,单位是纳秒,需要与 Kind.RETURN 或者 Kind.ERROR 一起使用</li>    </ul>    <p>（3）设置jdk/btrace 环境变量</p>    <pre>  <code class="language-java">export JAVA_HOME=/home/jdk1.8.0  export JRE_HOME=/home/jdk1.8.0/jre  export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib  export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH    export BTRACE_HOME=/home/appuser/bTrace  export PATH=$BTRACE_HOME/bin:$PATH  </code></pre>    <p>上传监控脚本 UrsInterfaceCalls.java 到服务器；</p>    <p>可以用 btracec 进行预编译，以保证代码无误</p>    <p>（4）获取tomcat的执行进程号 ps aux |grep “/fa.163.com”</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/c5ee4cdd2ce2eeabb8d9bc52ace5e074.png"></p>    <p>（5）进入UrsInterfaceCalls.java所在目录，启动btrace监控，监听指定进程号19504（即jvm的进程号）</p>    <pre>  <code class="language-java">sh btrace -p 2021 19054  UrsInterfaceCalls.java  </code></pre>    <p>-p 2021 ：指定一个端口号，防止多个执行导致端口冲突；</p>    <p>19054 ：要监听的进程号</p>    <p>UrsInterfaceCalls.java ：监听脚本</p>    <p>（6）查看结果</p>    <p>如果方法执行超过500ms，会打印日志，同时打印堆栈；</p>    <pre>  <code class="language-java">==CookieDecoder requestDecode spend: 525 ms  com.netease.urs.CookieDecoder.requestDecode(CookieDecoder.java:64)  com.netease.urs.ntescode.validate_cookie_online(ntescode.java:49)  com.netease.common.util.CookieUtil.getUserInfoFromUrsRemoteCookie(CookieUtil.java:317)  com.netease.lottery.service.util.CookieUtilServiceImpl.getUserInfoFromUrsRemoteCookie(CookieUtilServiceImpl.java:88)  com.netease.lottery.service.util.CookieUtilServiceImpl$$FastClassByCGLIB$$1bd66cf1.invoke(<generated>)  org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy.invoke(MethodProxy.java:204)    .......    org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint$SocketProcessor.run(NioEndpoint.java:1708)  java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)  java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)  org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)  java.lang.Thread.run(Thread.java:745)  </code></pre>    <p>如果要定位具体耗时，需要对各个关键方法，都添加监控脚本。</p>    <h3>3.2 使用Greys</h3>    <p>使用greys，无需编写 脚步，它是命令交互式的，直接输入命令指定监控的类、方法。</p>    <p>但是每次只能监控一个方法，不能像 Btrace，可以同时监控多个方法。</p>    <p>使用过程大体步骤：</p>    <ul>     <li>下载解压 Greys工具，安装；</li>     <li>设置jdk 环境变量</li>     <li>获取tomcat 进程号</li>     <li>启动监控</li>     <li>查看详情</li>    </ul>    <p>具体步骤：</p>    <p>（1）下载最新版本的Greys、解压后，执行安装命令</p>    <pre>  <code class="language-java">sh ./install-local.sh  </code></pre>    <p>（2）设置环境变量</p>    <pre>  <code class="language-java">export JAVA_HOME=/home/jdk1.8.0  export JRE_HOME=/home/jdk1.8.0/jre  export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib  export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH  </code></pre>    <p>（3）查询 jvm的进程号，进入greys安装目录，启动Greys</p>    <pre>  <code class="language-java">./greys.sh 10437  </code></pre>    <p>10437 为 jvm的进程号</p>    <p>（4）启动后，就可以通过交互式命令方式，对指定的类、方法进行分析。</p>    <p>使用help 可以看到各种命令。</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/94b8b6ba625884aac7a3e40d80d44b60.png"></p>    <p>（5）使用 trace命令 跟踪指定类、方法的执行时间、参数、返回值情况；</p>    <p>使用 help trace，查询使用方式</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/f8464144aced2b96896f1188b3d5c680.png"></p>    <p>例如：跟踪CookieDecoder类中 requestDecode()方法耗时超过500ms 的方法执行情况：</p>    <pre>  <code class="language-java">trace  -n 2  com.netease.urs.CookieDecoder  requestDecode    '#cost>500'  </code></pre>    <p>-n 2 ：代表只打印2次就退出（防止刷屏，影响性能）；</p>    <p>com.netease.urs.CookieDecoder ：监听的类名</p>    <p>requestDecode :监听的方法名</p>    <p>‘#cost>500’ : 打印条件为 耗时超过 500ms</p>    <p>执行后，会显示：</p>    <pre>  <code class="language-java">ga?>trace  -n 2  com.netease.urs.CookieDecoder  requestDecode    '#cost>10'  Press Ctrl+D to abort.  Affect(class-cnt:1 , method-cnt:2) cost in 262 ms.  </code></pre>    <p>代表动态修改了一个类，对两个方法（例如方法重载）进行监控，修改花费262毫秒。</p>    <p>如果出现满足条件的情况，则我们会看到打印结果：</p>    <pre>  <code class="language-java">`---+Tracing for : thread_name="http-nio-8003-exec-8" thread_id=0x7a;is_daemon=true;priority=5;      `---+[5283,5283ms]com.netease.urs.CookieDecoder:requestDecode()          +---[1,0ms]java.lang.System:nanoTime()          +---[2,1ms]org.apache.http.client.methods.HttpPost:<init>(@39)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:<init>(@41)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:append(@42)          +---[2,0ms]java.net.URLEncoder:encode(@43)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:append(@43)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:append(@44)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:append(@45)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:append(@46)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:append(@47)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:append(@48)          +---[2,0ms]java.lang.Integer:<init>(@49)          +---[2,0ms]java.lang.Integer:<init>(@49)          +---[2,0ms]java.lang.reflect.Method:invoke(@49)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:append(@49)          +---[2,0ms]java.lang.StringBuffer:toString(@50)          +---[2,0ms]org.apache.http.entity.StringEntity:<init>(@50)          +---[2,0ms]org.apache.http.entity.StringEntity:setContentType(@51)          +---[2,0ms]org.apache.http.client.methods.HttpPost:setEntity(@52)          +---[2,0ms]org.apache.http.client.methods.HttpPost:getParams(@53)          +---[2,0ms]org.apache.http.params.HttpParams:setIntParameter(@55)          +---[2,0ms]org.apache.http.params.HttpParams:setIntParameter(@58)          +---[5282,5280ms]com.netease.urs.http.CustomHttpComponent:execute(@60)          +---[5283,0ms]org.apache.http.HttpResponse:getEntity(@61)          +---[5283,0ms]org.apache.http.util.EntityUtils:toString(@62)          +---[5283,0ms]com.netease.urs.util.LogUtil:debug(@63)          +---[5283,0ms]org.apache.http.client.methods.HttpPost:releaseConnection(@71)          +---[5283,0ms]java.lang.System:nanoTime(@64)          `---[5283,0ms]com.netease.urs.CookieDecoder:$btrace$com$netease$fa$trace$UrsInterfaceCalls$2$requestDecode(@64)  </code></pre>    <p>可以看到，主要耗时在</p>    <pre>  <code class="language-java">+---[5282,5280ms]com.netease.urs.http.CustomHttpComponent:execute(@60)  </code></pre>    <p>只要一层一层跟踪下去，就可以最终定位问题。</p>    <p>（6）退出前可以使用 reset 恢复增强类（即被动态修改的代码）</p>    <p>（7）最后，使用shutdown 关闭greys 并退出</p>    <h2>4.总结说明</h2>    <p>（1） 相比两个工具，btrace 需要手写脚步，每次更新都要重新上传再执行，而greys 支持命令式交互，无需手写脚本；</p>    <p>（2）btrace 脚步中，可以写多个监听类和方法，但是greys 命令同时只能输入一个。（但是greys 可以支持多个用户操作，所如果想同时监控多个方法，只能开多窗口）</p>    <p>（3）btrace 要确保监控脚本的正确性，使用前最好预编译，防止动态增强后影响在线功能；</p>    <p>（4）监控时，设置合适的条件，例如在 greys实例中，花费时间大于 N ms才输出，且只打印2个。</p>    <p>（5）greys 中只能显示1层的方法调用情况，无法直接跟踪到最底层；只能自己一层一层往下跟进。</p>    <p> </p>    <p>来自：http://tech.lede.com/2017/10/11/rd/server/javaToolsBTrace/</p>    <p> </p>