Java软件生产监控工具Btrace使用方法详解

什么是Btrace

Btrace是一款Java生产环境下的轻量级无侵入式动态追踪工具，它可以通过对Java字节码进行插桩来实现对Java程序的监控和调试。Btrace不会对Java应用程序代码进行任何修改，同时也不会影响程序的正常运行。

Btrace的安装与配置

下载Btrace

在Btrace的官网https://github.com/btraceio/btrace/releases上下载最新的Btrace的发布版本。

安装Java

在安装Btrace之前，我们需要安装Java环境。Btrace支持JDK 6及以上版本。若还未安装Java，可以去Oracle官网（https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html）下载并安装JDK。

配置环境变量

Btrace的bin目录下提供了一个btrace命令用来启动Btrace Agent。为了方便使用，可以将Btrace的bin目录添加到系统的PATH环境变量中：

export PATH=$PATH:/path/to/btrace/bin

当然，也可以在使用btrace命令时提供btrace的完整路径：

/path/to/btrace/bin/btrace

Btrace的使用

Btrace的命令格式

Btrace的命令格式如下：

btrace [options] pid script [args ...]

• options: Btrace的启动选项。
• pid: 目标Java进程的进程ID。
• script: Btrace的脚本文件，用来指定监控的点和监控的行为。
• args: 启动Btrace时传递给脚本的参数。

示例1：监控某个方法的调用次数

首先，我们需要编写一个Btrace的脚本文件，用来指定要监控的点和监控的行为。下面是一个简单的脚本文件countCalls.btrace，用来监控某个特定方法的调用次数：

import com.sun.btrace.annotations.*;

@BTrace
public class CountCalls {

    @OnMethod(clazz = "com.example.SomeClass", 
              method = "someMethod")
    public static void traceMethod() {
        println("Method called");
    }
}

其中，我们通过@OnMethod注解指定了要监控的类和方法。当满足这个条件时，Btrace会自动调用traceMethod方法，并输出一条信息。

接下来，我们通过Btrace命令启动脚本：

$ btrace -cp . countCalls.btrace <pid>

其中，在启动Btrace时，需要指定目标Java进程的进程ID <pid>。另外，为了让Btrace可以访问到其他的类，需要将其添加到classpath中。

然后，运行Java应用程序，在应用程序的执行过程中，每当监控的方法被调用时，上面的脚本将会输出一条信息。

示例2：监控某个方法的耗时

为了监控某个方法的耗时，我们需要在脚本中使用@OnMethod注解指定要监控的方法，并在方法中使用jstack()方法来计算方法的耗时。下面是一个示例脚本calculateElapsedTime.btrace：

import com.sun.btrace.annotations.*;

@BTrace
public class CalculateElapsedTime {

    private static long startTime = 0;

    @OnMethod(clazz = "com.example.SomeClass", method = "someMethod")
    public static void traceMethodBegin() {
        startTime = timeNanos();
    }

    @OnMethod(clazz = "com.example.SomeClass", method = "someMethod", location = @Location(Kind.RETURN))
    public static void traceMethodEnd() {
        long elapsedTime = (timeNanos() - startTime) / 1000000;
        println("Method elapsed time: " + elapsedTime + "ms");
    }
}

在这个脚本中，我们使用了两个@OnMethod注解，一个用于在方法开始时记录当前时间戳，另一个用于在方法结束时计算方法的耗时，并输出这个耗时。

接下来，通过Btrace命令启动脚本：

$ btrace -cp . calculateElapsedTime.btrace <pid>

然后，运行Java应用程序，在应用程序的执行过程中，每当监控的方法被调用时，上面的脚本将会输出这个方法的耗时。