Arthas整体架构初探！
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2023-10-31 22:26
你知道的越多，不知道的就越多，业余的像一棵小草！
你来，我们一起精进！你不来，我和你的竞争对手一起精进！
编辑：业余草
来源：juejin.cn/post/7182967420544352315
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自律才能自由
开篇
Arthas是Alibaba开源的Java诊断工具，日常用这个工具排查很多问题，例如：类冲突问题、接口耗时很长问题、线程池阻塞问题等等，arthas还支持获取堆中对象、执行对象方法、修改对象属性值，真的是有了Arthas便可为所欲为！
当前对它的命令还算比较熟练了，想再进一步了解一下这个神器，学习它的原理和设计。
Arthas用到了JVM Attach API、Java agent、JVMTI、ClassLoader类隔离等技术，后面我们将跟着Arthas源码去探索一下神器是如何巧妙地使用这些手段。
本文，将从了解Arthas项目整体结构开始。
初探Arthas项目结构
源码工程结构
先从github上clone最新的Arthas源码，地址：https://github.com/alibaba/arthas。
从github上看到Arthas源码约74%是Java写的，看到这就放心了，源码理解起来应该不会很费劲。
再将源码导入IDEA，项目结构如下：
模块比较多，我们挑重点讲解一下：
| 模块 | 功能 |
|---|---|
| agent | Java agent的模块 |
| arthas-vmtool | vmtool命令由这个模块实现 |
| async-profiler | 火焰图相关 |
| boot | 启动入口 |
| core | 核心功能模块，包括：1.attach宿主应用进程，load arthas-agent 2.核心命令的实现 3.和arthas-client通信 |
| math-game | 一个测试用的demo |
| memorycompiler | 字节码编译。 |
| packaging | 定义项目打包的规则 |
| spy | 只包含Spy类，简单理解为实现类似spring aop的Advice，有前置方法，后置方法等 |
| tunnel-client、tunnel-common、tunnel-server | tunnel-server/tunnel-client 实现远程管理/连接多个 Agent |
| web-ui | Web Console用到的前端资源 |
打包后工程结构
在github上下载RELEASE包，地址: https://github.com/alibaba/arthas/releases，下载「arthas-bin.zip」文件。解压文件，可以看到打包后的项目结构：
其中，重点关注其中的jar包。
| 模块 | 功能 |
|---|---|
| arthas-agent.jar | 是一个Java agent的jar，支持Attach API方式被动态加载，也支持-javaagent:方式被静态加载 |
| arthas-boot.jar、as.sh、as.bat | 启动入口 |
| arthas-client.jar | 客户端程序，用来连接挂载于宿主应用进程的arthas-core |
| arthas-core.jar | 核心功能模块，包括：1.attach宿主应用进程，load arthas-agent 2.核心命令的实现 3.和arthas-client通信 |
| arthas-spy.jar | 只包含Spy类，简单理解为实现类似spring aop的Advice，有前置方法，后置方法等 |
| math-game.jar | 一个测试用的demo |
核心模块
arthas-boot、as.sh、as.bat
arthas-boot、as.sh、as.bat功能类似，arthas-boot是java的方式，可以通过jar -jar arthar-boot.jar启动arthas服务端，而as.sh是通过脚本的方式启动arthas服务端。我们用java -jar arthas-boot.jar启动或者as.sh启动，会加载出下面的界面：
arthas-core
arthas-boot里启动类com.taobao.arthas.boot.Bootstrap用到了通过java -jar arthas-core.jar启动子进程，
这个子进程只会短暂存在。该进程的信息示例：
MacBook-Pro:arthas-github terry$ ps -ef|grep arthas-core
503 43456 43321 0 10:35PM ?? 0:00.23 /Library/Java/JavaVirtualMachines/zulu-8.jdk/Contents/Home/jre/../bin/java -Xbootclasspath/a:/Library/Java/JavaVirtualMachines/zulu-8.jdk/Contents/Home/jre/../lib/tools.jar -jar /Users/terry/software_developmet_1/arthas/arthas-bin-3.6.7/arthas-core.jar -pid 43120 -core /Users/terry/software_developmet_1/arthas/arthas-bin-3.6.7/arthas-core.jar -agent /Users/terry/software_developmet_1/arthas/arthas-bin-3.6.7/arthas-agent.jar
java -jar arthas-core.jar运行时，会执行com.taobao.arthas.core.Arthas#main，然后解析参数，attach到目标进程，目标进程挂载arthas-agent.jar，arthas-agent的premain方法com.taobao.arthas.agent334.AgentBootstrap#premain会执行，然后加载arthas-core.jar【多次出现arthar-core.jar，感觉设计不是很好，应该分离多个模块】，此时会调用com.taobao.arthas.core.server.ArthasBootstrap，com.taobao.arthas.core.server.ArthasBootstrap会加载spy.jar
arthas-client
arthas-client是arthas客户端，支持通过telnet的方式连接到arthas服务端。
arthas-agent
一个Java agent的jar，支持Attach API方式被动态加载，也支持-javaagent:方式被静态加载。arthas-agent的premain或者agentmain方法会执行com.taobao.arthas.agent334.AgentBootstrap#main会执行，然后加载arthas-core.jar
arthas-spy
arthas-core.jar被挂载到宿主应用的进程后，arthas-core会让BootstrapClassLoader去加载arthas-spy.jar。该模块只包含Spy类，简单理解为实现类似spring aop的Advice，有前置方法，后置方法等。
小结
本文简述了 arthas 的项目结构和核心模块，感兴趣的网友可以自行梳理一下 arthas 启动流程。当然我后面也会继续给大家输出这方面的内容！