作者：卜比
本文是《容器中的 Java》系列文章之 5/n ，欢迎关注后续连载 :) 。
之前经常遇到的问题是，排查问题需要挂 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，在这个过程中也会丢失，最终导致问题排查效率降低。于是就探索了下如何在 JRE 环境中，使用 artahs。
复现问题
如果一个 Bug 没法复现，研发大概率是无法修复的。—— by 网友
我们写一个 Java 例子和 Dockerfile：
// ./src/main/java/Main.javapublic class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { while (true) { System.out.println("hello!"); Thread.sleep(30 * 1000); } }}
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# ./DockerfileFROM openjdk:8-jdk-alpine as builderCOPY ./ /appWORKDIR /app/src/main/java/# 编译java文件RUN javac Main.java
# 运行时容器使用JREFROM openjdk:8-jre-alpineRUN apk add bash curl busybox-extrasWORKDIR /app/src/main/java/# 将arthas copy 到容器中COPY --from=hengyunabc/arthas:latest /opt/arthas /opt/arthasCOPY --from=builder /app/src/main/java/ /app/src/main/java/CMD ["java", "Main"]
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构建并正常启动应用，并尝试用 arthas attach，此处为了便于了解原理，我们使用 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.shArthas script version: 3.6.7tools.jar was not found, so arthas could not be launched!
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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${pid}# -x表示调试执行，会输出执行了哪些命令；1为java进程pid$ 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...
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可以看到，最主要的逻辑是 java -jar arthas-core.jar -pid 1 -core arthas-core.jar -agent arthas-agent.jar，然后再去连接 3658 端口。
-Xbootclasspath/a:tools.jar 当然有用，但是在 JRE 中没有 tools.jar，所以可以忽略。那么上面的逻辑我们直接尝试在 JRE 上运行呢？我们继续在 JRE 镜像中执行上面的命令：
# 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.jarError: A JNI error has occurred, please check your installation and try againException 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$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:349) at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357) ... 7 more
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对照代码来看，这个报错其实很正常，arthas-core 中会调用 Attach API，然后加载 Agent（重点代码都已经标记）：
1.png
熟悉类加载机制的同学们可能猜到了，Arthas.class 中依赖了 com.sun.tools.的一些类，所以上面的报错其实是在类链接的时候就报错了。这也是为什么报错的 stacktrace 中没有任何 arthas 的包出现。
看着上面 arthas 的代码，就不得不思考下如何规避掉对 tools.jar 的依赖了。
如何去除对 JDK 的依赖
第一 ， 像图中这样，直接调用 com.sun.tools.attach.*相关类、方法，是肯定不行的，上面的报错其实已经很说明情况了。另外，通过反射也不行，tools.jar 就不存在，自然无法加载这些类。
第二， 能不能通过我们手动把 tools.jar 放到容器中的方式呢？理论上确实可以，相关 issue 也说了具体的操作和注意事项：
2.png
理论上这样确实能工作，但其一，tools.jar 是根据不同的 jdk 发行版、不同的 jdk 版本而不同的。比如，同样在 eclipse-temurin:11-jre-alpine 里面也挂不上 arthas，你就不能 copy jdk8 的 tools.jar 来处理。
我们在继续看下有没有其他方式来挂 agent。
第三， 看了一圈，ByteBuddy 实现了 attach agent 的功能。但 ByteBuddy 是通过逐个尝试的方式来尝试 attach，而且几乎都依赖 tools.jar，大家感兴趣的话，可以看下下面几个策略的实现：
3.png
看起来我们可以自己实现一个 AttachmentProvider，然后改造 arthas 通过 ByteBuddy 挂 agent 就可以了。
刚开始也是这样想的，甚至代码都写了一半了。直到晚上回家路上，想到上一篇文章中说的，可以通过自定义脚本或者 jattach 的方式来 attach。
第四， 通过 jattach 来加载。
参考 jattach 的文档，如下操作下即可：
# 安装 jattach$ apk add jattach
# 挂载arthas-agent.jar$ jattach 1 load instrument false /opt/arthas/arthas-agent.jarConnected to remote JVMJVM response code = 0return code: 0
# netstat确认下监听端口$ netstat -alnpActive Internet connections (servers and established)Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program nametcp 0 0 127.0.0.1:3658 0.0.0.0:* LISTEN 1/java...
# 连接对应端口$ java -jar /opt/arthas/arthas-client.jar 127.0.0.1 3658
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经过了如上操作，arthas 就可以畅快执行了：
4.png
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最终解决方案
咱知道有的时候，我们仅仅需要一个答案：
$ pid=1 ;\ jattach ${pid} load instrument false /opt/arthas/arthas-agent.jar && \ java -jar /opt/arthas/arthas-client.jar 127.0.0.1 3658
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总结
相比上一次 musl+jdk8+pid 1 的问题，这次我们用 attach 机制做了更多的事情。开发同学遇到 JRE，再也不用换 JDK、换镜像，能够最大程度的保留现场，问题排查就变得顺畅高效的多了。当然，在容器环境中，Java 应用遇到的奇奇怪怪的情况，不止如此，欲知后事如何，且听《容器中的 Java》系列下回分解吧。
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