Spring Boot接口频繁超时，Arthas精准定位BUG问题！-电子发烧友网

背景

公司有个渠道系统，专门对接三方渠道使用，没有什么业务逻辑，主要是转换报文和参数校验之类的工作，起着一个承上启下的作用。

最近在优化接口的响应时间，优化了代码之后，但是时间还是达不到要求；有一个诡异的100ms左右的耗时问题，在接口中打印了请求处理时间后，和调用方的响应时间还有差了100ms左右。比如程序里记录150ms，但是调用方等待时间却为250ms左右。

下面记录下当时详细的定位&解决流程（其实解决很简单，关键在于怎么定位并找到解决问题的方法）

定位过程

分析代码

渠道系统是一个常见的spring-boot web工程，使用了集成的tomcat。分析了代码之后，发现并没有特殊的地方，没有特殊的过滤器或者拦截器，所以初步排除是业务代码问题

分析调用流程

出现这个问题之后，首先确认了下接口的调用流程。由于是内部测试，所以调用流程较少。

Nginx -反向代理-》渠道系统

公司是云服务器，网络走的也是云的内网。由于不明确问题的原因，所以用排除法，首先确认服务器网络是否有问题。

先确认发送端到Nginx Host是否有问题：

［jboss@VM_0_139_centos ~］$ ping 10.0.0.139

PING 10.0.0.139 （10.0.0.139） 56（84） bytes of data.

64 bytes from 10.0.0.139： icmp_seq=1 ttl=64 time=0.029 ms

64 bytes from 10.0.0.139： icmp_seq=2 ttl=64 time=0.041 ms

64 bytes from 10.0.0.139： icmp_seq=3 ttl=64 time=0.040 ms

64 bytes from 10.0.0.139： icmp_seq=4 ttl=64 time=0.040 ms

从ping结果上看，发送端到Nginx主机的延迟是无问题的，接下来查看Nginx到渠道系统的网络。

# 由于日志是没问题的，这里直接复制上面日志了

［jboss@VM_0_139_centos ~］$ ping 10.0.0.139

PING 10.0.0.139 （10.0.0.139） 56（84） bytes of data.

64 bytes from 10.0.0.139： icmp_seq=1 ttl=64 time=0.029 ms

64 bytes from 10.0.0.139： icmp_seq=2 ttl=64 time=0.041 ms

64 bytes from 10.0.0.139： icmp_seq=3 ttl=64 time=0.040 ms

64 bytes from 10.0.0.139： icmp_seq=4 ttl=64 time=0.040 ms

从ping结果上看，Nginx到渠道系统服务器网络延迟也是没问题的

既然网络看似没问题，那么可以继续排除法，砍掉Nginx，客户端直接再渠道系统的服务器上，通过回环地址（localhost）直连，避免经过网卡/dns，缩小问题范围看看能否复现（这个应用和地址是我后期模拟的，测试的是一个空接口）：

［jboss@VM_10_91_centos tmp］$ curl -w “@curl-time.txt” http://127.0.0.1:7744/send

success

http： 200

dns： 0.001s

redirect： 0.000s

time_connect： 0.001s

time_appconnect： 0.000s

time_pretransfer： 0.001s

time_starttransfer： 0.073s

size_download： 7bytes

speed_download： 95.000B/s

----------

time_total： 0.073s 请求总耗时

从curl日志上看，通过回环地址调用一个空接口耗时也有73ms。这就奇怪了，跳过了中间所有调用节点（包括过滤器&拦截器之类），直接请求应用一个空接口，都有73ms的耗时，再请求一次看看：

［jboss@VM_10_91_centos tmp］$ curl -w “@curl-time.txt” http://127.0.0.1:7744/send

success

http： 200

dns： 0.001s

redirect： 0.000s

time_connect： 0.001s

time_appconnect： 0.000s

time_pretransfer： 0.001s

time_starttransfer： 0.003s

size_download： 7bytes

speed_download： 2611.000B/s

----------

time_total： 0.003s

更奇怪的是，第二次请求耗时就正常了，变成了3ms。经查阅资料，linux curl是默认开启http keep-alive的。就算不开启keep-alive，每次重新handshake，也不至于需要70ms。

经过不断分析测试发现，连续请求的话时间就会很短，每次请求只需要几毫秒，但是如果隔一段时间再请求，就会花费70ms以上。

从这个现象猜想，可能是某些缓存机制导致的，连续请求因为有缓存，所以速度快，时间长缓存失效后导致时间长。

那么这个问题点到底在哪一层呢？tomcat层还是spring-webmvc呢？

光猜想定位不了问题，还是得实际测试一下，把渠道系统的代码放到本地ide里启动测试能否复现

但是导入本地Ide后，在Ide中启动后并不能复现问题，并没有70+ms的延迟问题。这下头疼了，本地无法复现，不能Debug，由于问题点不在业务代码，也不能通过加日志的方式来Debug

这时候可以祭出神器Arthas了

Arthas分析问题

Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具，深受开发者喜爱。当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决：

这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？

我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？

遇到问题无法在线上 debug，难道只能通过加日志再重新发布吗？

线上遇到某个用户的数据处理有问题，但线上同样无法 debug，线下无法重现！

是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？

有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？

上面是Arthas的官方简介，这次我只需要用他的一个小功能trace。动态计算方法调用路径和时间，这样我就可以定位时间在哪个地方被消耗了。

trace 方法内部调用路径，并输出方法路径上的每个节点上耗时

trace 命令能主动搜索 class-pattern／method-pattern

对应的方法调用路径，渲染和统计整个调用链路上的所有性能开销和追踪调用链路。

有了神器，那该追踪什么方法呢？由于我对Tomcat源码不是很熟，所以只能从spring mvc下手，先来trace一下spring mvc的入口：

［arthas@24851］$ trace org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet *

Press Q or Ctrl+C to abort.

Affect（class-cnt:1 ， method-cnt:44） cost in 508 ms.

`---ts=2019-09-14 21:07:44;thread_name=http-nio-7744-exec-2;id=11;is_daemon=true;priority=5;TCCL=org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedWebappClassLoader@7c136917

`---［2.952142ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:buildLocaleContext（）

`---ts=2019-09-14 21:07:44;thread_name=http-nio-7744-exec-2;id=11;is_daemon=true;priority=5;TCCL=org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedWebappClassLoader@7c136917

`---［18.08903ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:doService（）

+---［0.041346ms］ org.apache.commons.logging.Log:isDebugEnabled（） #889

+---［0.022398ms］ org.springframework.web.util.WebUtils:isIncludeRequest（） #898

+---［0.014904ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:getWebApplicationContext（） #910

+---［1.071879ms］ javax.servlet.http.HttpServletRequest:setAttribute（） #910

+---［0.020977ms］ javax.servlet.http.HttpServletRequest:setAttribute（） #911

+---［0.017073ms］ javax.servlet.http.HttpServletRequest:setAttribute（） #912

+---［0.218277ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:getThemeSource（） #913

| `---［0.137568ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:getThemeSource（）

| `---［min=0.00783ms，max=0.014251ms，total=0.022081ms，count=2］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:getWebApplicationContext（） #782

+---［0.019363ms］ javax.servlet.http.HttpServletRequest:setAttribute（） #913

+---［0.070694ms］ org.springframework.web.servlet.FlashMapManager:retrieveAndUpdate（） #916

+---［0.01839ms］ org.springframework.web.servlet.FlashMap：《init》（） #920

+---［0.016943ms］ javax.servlet.http.HttpServletRequest:setAttribute（） #920

+---［0.015268ms］ javax.servlet.http.HttpServletRequest:setAttribute（） #921

+---［15.050124ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:doDispatch（） #925

| `---［14.943477ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:doDispatch（）

| +---［0.019135ms］ org.springframework.web.context.request.async.WebAsyncUtils:getAsyncManager（） #953

| +---［2.108373ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:checkMultipart（） #960

| | `---［2.004436ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:checkMultipart（）

| | `---［1.890845ms］ org.springframework.web.multipart.MultipartResolver:isMultipart（） #1117

| +---［2.054361ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:getHandler（） #964

| | `---［1.961963ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:getHandler（）

| | +---［0.02051ms］ java.util.List:iterator（） #1183

| | +---［min=0.003805ms，max=0.009641ms，total=0.013446ms，count=2］ java.util.Iterator:hasNext（） #1183

| | +---［min=0.003181ms，max=0.009751ms，total=0.012932ms，count=2］ java.util.Iterator:next（） #1183

| | +---［min=0.005841ms，max=0.015308ms，total=0.021149ms，count=2］ org.apache.commons.logging.Log:isTraceEnabled（） #1184

| | `---［min=0.474739ms，max=1.19145ms，total=1.666189ms，count=2］ org.springframework.web.servlet.HandlerMapping:getHandler（） #1188

| +---［0.013071ms］ org.springframework.web.servlet.HandlerExecutionChain:getHandler（） #971

| +---［0.372236ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:getHandlerAdapter（） #971

| | `---［0.280073ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:getHandlerAdapter（）

| | +---［0.004804ms］ java.util.List:iterator（） #1224

| | +---［0.003668ms］ java.util.Iterator:hasNext（） #1224

| | +---［0.003038ms］ java.util.Iterator:next（） #1224

| | +---［0.006451ms］ org.apache.commons.logging.Log:isTraceEnabled（） #1225

| | `---［0.012683ms］ org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter:supports（） #1228

| +---［0.012848ms］ javax.servlet.http.HttpServletRequest:getMethod（） #974

| +---［0.013132ms］ java.lang.String:equals（） #975

| +---［0.003025ms］ org.springframework.web.servlet.HandlerExecutionChain:getHandler（） #977

| +---［0.008095ms］ org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter:getLastModified（） #977

| +---［0.006596ms］ org.apache.commons.logging.Log:isDebugEnabled（） #978

| +---［0.018024ms］ org.springframework.web.context.request.ServletWebRequest：《init》（） #981

| +---［0.017869ms］ org.springframework.web.context.request.ServletWebRequest:checkNotModified（） #981

| +---［0.038542ms］ org.springframework.web.servlet.HandlerExecutionChain:applyPreHandle（） #986

| +---［0.00431ms］ org.springframework.web.servlet.HandlerExecutionChain:getHandler（） #991

| +---［4.248493ms］ org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter:handle（） #991

| +---［0.014805ms］ org.springframework.web.context.request.async.WebAsyncManager:isConcurrentHandlingStarted（） #993

| +---［1.444994ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:applyDefaultViewName（） #997

| | `---［0.067631ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:applyDefaultViewName（）

| +---［0.012027ms］ org.springframework.web.servlet.HandlerExecutionChain:applyPostHandle（） #998

| +---［0.373997ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:processDispatchResult（） #1008

| | `---［0.197004ms］ org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet:processDispatchResult（）

| | +---［0.007074ms］ org.apache.commons.logging.Log:isDebugEnabled（） #1075

| | +---［0.005467ms］ org.springframework.web.context.request.async.WebAsyncUtils:getAsyncManager（） #1081

| | +---［0.004054ms］ org.springframework.web.context.request.async.WebAsyncManager:isConcurrentHandlingStarted（） #1081

| | `---［0.011988ms］ org.springframework.web.servlet.HandlerExecutionChain:triggerAfterCompletion（） #1087

| `---［0.004015ms］ org.springframework.web.context.request.async.WebAsyncManager:isConcurrentHandlingStarted（） #1018

+---［0.005055ms］ org.springframework.web.context.request.async.WebAsyncUtils:getAsyncManager（） #928

`---［0.003422ms］ org.springframework.web.context.request.async.WebAsyncManager:isConcurrentHandlingStarted（） #928

［jboss@VM_10_91_centos tmp］$ curl -w “@curl-time.txt” http://127.0.0.1:7744/send

success

http： 200

dns： 0.001s

redirect： 0.000s

time_connect： 0.001s

time_appconnect： 0.000s

time_pretransfer： 0.001s

time_starttransfer： 0.115s

size_download： 7bytes

speed_download： 60.000B/s

----------

time_total： 0.115s

本次调用，调用端时间花费115ms，但是从arthas trace上看，spring mvc只消耗了18ms，那么剩下的97ms去哪了呢？

本地测试后已经可以排除spring mvc的问题了，最后也是唯一可能出问题的点就是tomcat

可是本人并不熟悉tomcat中的源码，就连请求入口都不清楚，tomcat里需要trace的类都不好找。。。

不过没关系，有神器Arthas，可以通过stack命令来反向查找调用路径，以org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet作为参数：

stack 输出当前方法被调用的调用路径

很多时候我们都知道一个方法被执行，但这个方法被执行的路径非常多，或者你根本就不知道这个方法是从那里被执行了，此时你需要的是 stack 命令。

［arthas@24851］$ stack org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet *

Press Q or Ctrl+C to abort.

Affect（class-cnt:1 ， method-cnt:44） cost in 495 ms.

ts=2019-09-14 21:15:19;thread_name=http-nio-7744-exec-5;id=14;is_daemon=true;priority=5;TCCL=org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedWebappClassLoader@7c136917

@org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest（）

at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doGet（FrameworkServlet.java:866）

at javax.servlet.http.HttpServlet.service（HttpServlet.java:635）

at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.service（FrameworkServlet.java:851）

at javax.servlet.http.HttpServlet.service（HttpServlet.java:742）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter（ApplicationFilterChain.java:231）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter（ApplicationFilterChain.java:166）

at org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter（WsFilter.java:52）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter（ApplicationFilterChain.java:193）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter（ApplicationFilterChain.java:166）

at org.springframework.web.filter.RequestContextFilter.doFilterInternal（RequestContextFilter.java:99）

at org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter（OncePerRequestFilter.java:107）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter（ApplicationFilterChain.java:193）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter（ApplicationFilterChain.java:166）

at org.springframework.web.filter.HttpPutFormContentFilter.doFilterInternal（HttpPutFormContentFilter.java:109）

at org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter（OncePerRequestFilter.java:107）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter（ApplicationFilterChain.java:193）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter（ApplicationFilterChain.java:166）

at org.springframework.web.filter.HiddenHttpMethodFilter.doFilterInternal（HiddenHttpMethodFilter.java:81）

at org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter（OncePerRequestFilter.java:107）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter（ApplicationFilterChain.java:193）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter（ApplicationFilterChain.java:166）

at org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter.doFilterInternal（CharacterEncodingFilter.java:200）

at org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter（OncePerRequestFilter.java:107）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter（ApplicationFilterChain.java:193）

at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter（ApplicationFilterChain.java:166）

at org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve.invoke（StandardWrapperValve.java:198）

at org.apache.catalina.core.StandardContextValve.invoke（StandardContextValve.java:96）

at org.apache.catalina.authenticator.AuthenticatorBase.invoke（AuthenticatorBase.java:496）

at org.apache.catalina.core.StandardHostValve.invoke（StandardHostValve.java:140）

at org.apache.catalina.valves.ErrorReportValve.invoke（ErrorReportValve.java:81）

at org.apache.catalina.core.StandardEngineValve.invoke（StandardEngineValve.java:87）

at org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter.service（CoyoteAdapter.java:342）

at org.apache.coyote.http11.Http11Processor.service（Http11Processor.java:803）

at org.apache.coyote.AbstractProcessorLight.process（AbstractProcessorLight.java:66）

at org.apache.coyote.AbstractProtocol$ConnectionHandler.process（AbstractProtocol.java:790）

at org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint$SocketProcessor.doRun（NioEndpoint.java:1468）

at org.apache.tomcat.util.net.SocketProcessorBase.run（SocketProcessorBase.java:49）

at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker（ThreadPoolExecutor.java:1149）

at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run（ThreadPoolExecutor.java:624）

at org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run（TaskThread.java:61）

at java.lang.Thread.run（Thread.java:748）

ts=2019-09-14 21:15:19;thread_name=http-nio-7744-exec-5;id=14;is_daemon=true;priority=5;TCCL=org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedWebappClassLoader@7c136917

@org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doService（）

at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest（FrameworkServlet.java:974）