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西瓜猿

# watch

watch在线教程 (opens new window)

函数执行数据观测

让你能方便的观察到指定函数的调用情况。能观察到的范围为：返回值、抛出异常、入参，通过编写 OGNL 表达式进行对应变量的查看。

# 参数说明

watch 的参数比较多，主要是因为它能在 4 个不同的场景观察对象

参数名称	参数说明
class-pattern	类名表达式匹配
method-pattern	函数名表达式匹配
express	观察表达式，默认值：`{params, target, returnObj}`
condition-express	条件表达式
[b]	在函数调用之前观察
[e]	在函数异常之后观察
[s]	在函数返回之后观察
[f]	在函数结束之后(正常返回和异常返回)观察
[E]	开启正则表达式匹配，默认为通配符匹配
[x:]	指定输出结果的属性遍历深度，默认为 1，最大值是 4

这里重点要说明的是观察表达式，观察表达式的构成主要由 ognl 表达式组成，所以你可以这样写"{params,returnObj}"，只要是一个合法的 ognl 表达式，都能被正常支持。

观察的维度也比较多，主要体现在参数 advice 的数据结构上。Advice 参数最主要是封装了通知节点的所有信息。请参考表达式核心变量中关于该节点的描述。

特殊用法请参考：https://github.com/alibaba/arthas/issues/71 (opens new window)
OGNL 表达式官网：https://commons.apache.org/proper/commons-ognl/language-guide.html (opens new window)

特别说明：

watch 命令定义了 4 个观察事件点，即 -b 函数调用前，-e 函数异常后，-s 函数返回后，-f 函数结束后
4 个观察事件点 -b、-e、-s 默认关闭，-f 默认打开，当指定观察点被打开后，在相应事件点会对观察表达式进行求值并输出
这里要注意函数入参和函数出参的区别，有可能在中间被修改导致前后不一致，除了 -b 事件点 params 代表函数入参外，其余事件都代表函数出参
当使用 -b 时，由于观察事件点是在函数调用前，此时返回值或异常均不存在
在 watch 命令的结果里，会打印出location信息。location有三种可能值：AtEnter，AtExit，AtExceptionExit。对应函数入口，函数正常 return，函数抛出异常。

# 使用参考

# 启动 Demo

启动快速入门里的math-game。

# 观察函数调用返回时的参数、this 对象和返回值

观察表达式，默认值是{params, target, returnObj}

$ watch demo.MathGame primeFactors -x 2
Press Q or Ctrl+C to abort.
Affect(class count: 1 , method count: 1) cost in 32 ms, listenerId: 5
method=demo.MathGame.primeFactors location=AtExceptionExit
ts=2021-08-31 15:22:57; [cost=0.220625ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @Integer[-179173],
    ],
    @MathGame[
        random=@Random[java.util.Random@31cefde0],
        illegalArgumentCount=@Integer[44],
    ],
    null,
]
method=demo.MathGame.primeFactors location=AtExit
ts=2021-08-31 15:22:58; [cost=1.020982ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @Integer[1],
    ],
    @MathGame[
        random=@Random[java.util.Random@31cefde0],
        illegalArgumentCount=@Integer[44],
    ],
    @ArrayList[
        @Integer[2],
        @Integer[2],
        @Integer[26947],
    ],
]

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上面的结果里，说明函数被执行了两次，第一次结果是location=AtExceptionExit，说明函数抛出异常了，因此returnObj是 null
在第二次结果里是location=AtExit，说明函数正常返回，因此可以看到returnObj结果是一个 ArrayList

# 观察函数调用入口的参数和返回值

$ watch demo.MathGame primeFactors "{params,returnObj}" -x 2 -b
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 50 ms.
ts=2018-12-03 19:23:23; [cost=0.0353ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @Integer[-1077465243],
    ],
    null,
]

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对比前一个例子，返回值为空（事件点为函数执行前，因此获取不到返回值）

# 同时观察函数调用前和函数返回后

$ watch demo.MathGame primeFactors "{params,target,returnObj}" -x 2 -b -s -n 2
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 46 ms.
ts=2018-12-03 19:29:54; [cost=0.01696ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @Integer[1],
    ],
    @MathGame[
        random=@Random[java.util.Random@522b408a],
        illegalArgumentCount=@Integer[13038],
    ],
    null,
]
ts=2018-12-03 19:29:54; [cost=4.277392ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @Integer[1],
    ],
    @MathGame[
        random=@Random[java.util.Random@522b408a],
        illegalArgumentCount=@Integer[13038],
    ],
    @ArrayList[
        @Integer[2],
        @Integer[2],
        @Integer[2],
        @Integer[5],
        @Integer[5],
        @Integer[73],
        @Integer[241],
        @Integer[439],
    ],
]

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参数里-n 2，表示只执行两次
这里输出结果中，第一次输出的是函数调用前的观察表达式的结果，第二次输出的是函数返回后的表达式的结果
结果的输出顺序和事件发生的先后顺序一致，和命令中 -s -b 的顺序无关

# 调整`-x`的值，观察具体的函数参数值

$ watch demo.MathGame primeFactors "{params,target}" -x 3
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 58 ms.
ts=2018-12-03 19:34:19; [cost=0.587833ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @Integer[1],
    ],
    @MathGame[
        random=@Random[
            serialVersionUID=@Long[3905348978240129619],
            seed=@AtomicLong[3133719055989],
            multiplier=@Long[25214903917],
            addend=@Long[11],
            mask=@Long[281474976710655],
            DOUBLE_UNIT=@Double[1.1102230246251565E-16],
            BadBound=@String[bound must be positive],
            BadRange=@String[bound must be greater than origin],
            BadSize=@String[size must be non-negative],
            seedUniquifier=@AtomicLong[-3282039941672302964],
            nextNextGaussian=@Double[0.0],
            haveNextNextGaussian=@Boolean[false],
            serialPersistentFields=@ObjectStreamField[][isEmpty=false;size=3],
            unsafe=@Unsafe[sun.misc.Unsafe@2eaa1027],
            seedOffset=@Long[24],
        ],
        illegalArgumentCount=@Integer[13159],
    ],
]

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-x表示遍历深度，可以调整来打印具体的参数和结果内容，默认值是 1。
-x最大值是 4，防止展开结果占用太多内存。用户可以在ognl表达式里指定更具体的 field。

# 条件表达式的例子

$ watch demo.MathGame primeFactors "{params[0],target}" "params[0]<0"
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 68 ms.
ts=2018-12-03 19:36:04; [cost=0.530255ms] result=@ArrayList[
    @Integer[-18178089],
    @MathGame[demo.MathGame@41cf53f9],
]

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只有满足条件的调用，才会有响应。

# 观察异常信息的例子

$ watch demo.MathGame primeFactors "{params[0],throwExp}" -e -x 2
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 62 ms.
ts=2018-12-03 19:38:00; [cost=1.414993ms] result=@ArrayList[
    @Integer[-1120397038],
    java.lang.IllegalArgumentException: number is: -1120397038, need >= 2
	at demo.MathGame.primeFactors(MathGame.java:46)
	at demo.MathGame.run(MathGame.java:24)
	at demo.MathGame.main(MathGame.java:16)
,
]

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-e表示抛出异常时才触发
express 中，表示异常信息的变量是throwExp

# 按照耗时进行过滤

$ watch demo.MathGame primeFactors '{params, returnObj}' '#cost>200' -x 2
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 66 ms.
ts=2018-12-03 19:40:28; [cost=2112.168897ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @Integer[1],
    ],
    @ArrayList[
        @Integer[5],
        @Integer[428379493],
    ],
]

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#cost>200(单位是ms)表示只有当耗时大于 200ms 时才会输出，过滤掉执行时间小于 200ms 的调用

# 观察当前对象中的属性

如果想查看函数运行前后，当前对象中的属性，可以使用target关键字，代表当前对象

$ watch demo.MathGame primeFactors 'target'
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 52 ms.
ts=2018-12-03 19:41:52; [cost=0.477882ms] result=@MathGame[
    random=@Random[java.util.Random@522b408a],
    illegalArgumentCount=@Integer[13355],
]

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然后使用target.field_name访问当前对象的某个属性

$ watch demo.MathGame primeFactors 'target.illegalArgumentCount'
Press Ctrl+C to abort.
Affect(class-cnt:1 , method-cnt:1) cost in 67 ms.
ts=2018-12-03 20:04:34; [cost=131.303498ms] result=@Integer[8]
ts=2018-12-03 20:04:35; [cost=0.961441ms] result=@Integer[8]

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# 获取类的静态字段、调用类的静态函数的例子

watch demo.MathGame * '{params,@demo.MathGame@random.nextInt(100)}' -v -n 1 -x 2
[arthas@6527]$ watch demo.MathGame * '{params,@demo.MathGame@random.nextInt(100)}' -n 1 -x 2
Press Q or Ctrl+C to abort.
Affect(class count: 1 , method count: 5) cost in 34 ms, listenerId: 3
ts=2021-01-05 21:35:20; [cost=0.173966ms] result=@ArrayList[
    @Object[][
        @Integer[-138282],
    ],
    @Integer[89],
]

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注意这里使用 Thread.currentThread().getContextClassLoader() 加载,使用精确classloader ognl更好。

# 排除掉指定的类

watch/trace/monitor/stack/tt 命令都支持 --exclude-class-pattern 参数

使用 --exclude-class-pattern 参数可以排除掉指定的类，比如：

watch javax.servlet.Filter * --exclude-class-pattern com.demo.TestFilter

# 不匹配子类

默认情况下 watch/trace/monitor/stack/tt 命令都会匹配子类。如果想不匹配，可以通过全局参数关掉。

options disable-sub-class true

# 使用 -v 参数打印更多信息

watch/trace/monitor/stack/tt 命令都支持 -v 参数

当命令执行之后，没有输出结果。有两种可能：

匹配到的函数没有被执行
条件表达式结果是 false

但用户区分不出是哪种情况。

使用 -v选项，则会打印Condition express的具体值和执行结果，方便确认。

比如：

$ watch -v -x 2 demo.MathGame print 'params' 'params[0] > 100000'
Press Q or Ctrl+C to abort.
Affect(class count: 1 , method count: 1) cost in 29 ms, listenerId: 11
Condition express: params[0] > 100000 , result: false
Condition express: params[0] > 100000 , result: false
Condition express: params[0] > 100000 , result: true
ts=2020-12-02 22:38:56; [cost=0.060843ms] result=@Object[][
    @Integer[200033],
    @ArrayList[
        @Integer[200033],
    ],
]
Condition express: params[0] > 100000 , result: true
ts=2020-12-02 22:38:57; [cost=0.052877ms] result=@Object[][
    @Integer[123047],
    @ArrayList[
        @Integer[29],
        @Integer[4243],
    ],
]

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vmtool Web Console

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