只要學(xué)會(huì)它，再多Bug也不怕

作者：Growup 2019-07-16 13:02:26

對(duì)于一名開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，找出并處理掉Bug是不可或缺的能力。能夠熟練的調(diào)試程序?qū)⒋蟠筇嵘_(kāi)發(fā)的效率。學(xué)好DeBug，再多Bug也不怕。

前言

對(duì)于一名開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，找出并處理掉Bug是不可或缺的能力。能夠熟練的調(diào)試程序?qū)⒋蟠筇嵘_(kāi)發(fā)的效率。學(xué)好DeBug，再多Bug也不怕。Debug用來(lái)追蹤代碼的運(yùn)行流程，通常在程序運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)異常，啟用Debug模式可以分析定位異常發(fā)生的位置，以及在運(yùn)行過(guò)程中參數(shù)的變化。通常我們也可以啟用Debug模式來(lái)跟蹤代碼的運(yùn)行流程去學(xué)習(xí)三方框架的源碼。

在Intellij IDEA中使用好Debug，主要包括如下內(nèi)容：

Debug開(kāi)篇
基本用法&快捷鍵
變量查看
計(jì)算表達(dá)式
智能步入
斷點(diǎn)條件設(shè)置
多線程調(diào)試
回退斷點(diǎn)
中斷Debug

一、DeBug開(kāi)篇

首先看下IDEA中Debug模式下的界面。如下是在IDEA中啟動(dòng)Debug模式，進(jìn)入斷點(diǎn)后的界面，我這里是Windows，可能和Mac的圖標(biāo)等會(huì)有些不一樣。就簡(jiǎn)單說(shuō)下圖中標(biāo)注的8個(gè)地方：

以Debug模式啟動(dòng)服務(wù)，左邊的一個(gè)按鈕則是以Run模式啟動(dòng)。在開(kāi)發(fā)中，我一般會(huì)直接啟動(dòng)Debug模式，方便隨時(shí)調(diào)試代碼。
斷點(diǎn)：在左邊行號(hào)欄單擊左鍵，或者快捷鍵Ctrl+F8 打上/取消斷點(diǎn)，斷點(diǎn)行的顏色可自己去設(shè)置。
Debug窗口：訪問(wèn)請(qǐng)求到達(dá)***個(gè)斷點(diǎn)后，會(huì)自動(dòng)激活Debug窗口。如果沒(méi)有自動(dòng)激活，可以去設(shè)置里設(shè)置，如圖1.2。
調(diào)試按鈕：一共有8個(gè)按鈕，調(diào)試的主要功能就對(duì)應(yīng)著這幾個(gè)按鈕，鼠標(biāo)懸停在按鈕上可以查看對(duì)應(yīng)的快捷鍵。在菜單欄Run里可以找到同樣的對(duì)應(yīng)的功能，如圖1.4。
服務(wù)按鈕：可以在這里關(guān)閉/啟動(dòng)服務(wù)，設(shè)置斷點(diǎn)等。
方法調(diào)用棧：這里顯示了該線程調(diào)試所經(jīng)過(guò)的所有方法，勾選右上角的[Show All Frames]按鈕，就不會(huì)顯示其它類(lèi)庫(kù)的方法了，否則這里會(huì)有一大堆的方法。

[1] Variables：在變量區(qū)可以查看當(dāng)前斷點(diǎn)之前的當(dāng)前方法內(nèi)的變量。

[2] Watches：查看變量，可以將Variables區(qū)中的變量拖到Watches中查看

[圖1.1]

在設(shè)置里勾選Show debug window on breakpoint，則請(qǐng)求進(jìn)入到斷點(diǎn)后自動(dòng)激活Debug窗口。

[圖1.2]

如果你的IDEA底部沒(méi)有顯示工具欄或狀態(tài)欄，可以在View里打開(kāi)，顯示出工具欄會(huì)方便我們使用。可以自己去嘗試下這四個(gè)選項(xiàng)。

[圖1.3]

在菜單欄Run里有調(diào)試對(duì)應(yīng)的功能。

[圖1.4]

二、基本用法&快捷鍵

Debug調(diào)試的功能主要對(duì)應(yīng)著圖一中4和5兩組按鈕：

1、首先說(shuō)***組按鈕，共8個(gè)按鈕，從左到右依次如下：

[圖2.1]

Show Execution Point (Alt + F10)：如果你的光標(biāo)在其它行或其它頁(yè)面，點(diǎn)擊這個(gè)按鈕可跳轉(zhuǎn)到當(dāng)前代碼執(zhí)行的行。
Step Over (F8)：步過(guò)，一行一行地往下走，如果這一行上有方法不會(huì)進(jìn)入方法。
Step Into (F7)：步入，如果當(dāng)前行有方法，可以進(jìn)入方法內(nèi)部，一般用于進(jìn)入自定義方法內(nèi)，不會(huì)進(jìn)入官方類(lèi)庫(kù)的方法，如第25行的put方法。
Force Step Into (Alt + Shift + F7)：強(qiáng)制步入，能進(jìn)入任何方法，查看底層源碼的時(shí)候可以用這個(gè)進(jìn)入官方類(lèi)庫(kù)的方法。
Step Out (Shift + F8)：步出，從步入的方法內(nèi)退出到方法調(diào)用處，此時(shí)方法已執(zhí)行完畢，只是還沒(méi)有完成賦值。
Drop Frame (默認(rèn)無(wú))：回退斷點(diǎn)，后面章節(jié)詳細(xì)說(shuō)明。
Run to Cursor (Alt + F9)：運(yùn)行到光標(biāo)處，你可以將光標(biāo)定位到你需要查看的那一行，然后使用這個(gè)功能，代碼會(huì)運(yùn)行至光標(biāo)行，而不需要打斷點(diǎn)。
Evaluate Expression (Alt + F8)：計(jì)算表達(dá)式，后面章節(jié)詳細(xì)說(shuō)明。

2、第二組按鈕，共7個(gè)按鈕，從上到下依次如下：

[圖2.2]

Rerun 'xxxx'：重新運(yùn)行程序，會(huì)關(guān)閉服務(wù)后重新啟動(dòng)程序。
Update 'tech' application (Ctrl + F5)：更新程序，一般在你的代碼有改動(dòng)后可執(zhí)行這個(gè)功能。而這個(gè)功能對(duì)應(yīng)的操作則是在服務(wù)配置里，如圖2.3。
Resume Program (F9)：恢復(fù)程序，比如，你在第20行和25行有兩個(gè)斷點(diǎn)，當(dāng)前運(yùn)行至第20行，按F9，則運(yùn)行到下一個(gè)斷點(diǎn)(即第25行)，再按F9，則運(yùn)行完整個(gè)流程，因?yàn)楹竺嬉呀?jīng)沒(méi)有斷點(diǎn)了。
Pause Program：暫停程序，啟用Debug。目前沒(méi)發(fā)現(xiàn)具體用法。
Stop 'xxx' (Ctrl + F2)：連續(xù)按兩下，關(guān)閉程序。有時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)關(guān)閉服務(wù)再啟動(dòng)時(shí)，報(bào)端口被占用，這是因?yàn)闆](méi)完全關(guān)閉服務(wù)的原因，你就需要查殺所有JVM進(jìn)程了。
View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)：查看所有斷點(diǎn)，后面章節(jié)會(huì)涉及到。
Mute Breakpoints：?jiǎn)〉臄帱c(diǎn)，選擇這個(gè)后，所有斷點(diǎn)變?yōu)榛疑瑪帱c(diǎn)失效，按F9則可以直接運(yùn)行完程序。再次點(diǎn)擊，斷點(diǎn)變?yōu)榧t色，有效。如果只想使某一個(gè)斷點(diǎn)失效，可以在斷點(diǎn)上右鍵取消Enabled，如圖2.4，則該行斷點(diǎn)失效。

更新程序，On 'Update' actions，執(zhí)行更新操作時(shí)所做的事情，一般選擇'Update classes and resources'，即更新類(lèi)和資源文件。

一般配合熱部署插件會(huì)更好用，如JRebel，這樣就不用每次更改代碼后還要去重新啟動(dòng)服務(wù)。如何激活JRebel，在***章節(jié)附上。

下面的On frame deactivation，在IDEA窗口失去焦點(diǎn)時(shí)觸發(fā)，即一般你從idea切換到瀏覽器的時(shí)候，idea會(huì)自動(dòng)幫你做的事情，一般可以設(shè)置Do nothing，頻繁切換會(huì)比較消耗資源的。

[圖2.3]

[圖2.4]

三、變量查看

在Debug過(guò)程中，跟蹤查看變量的變化是非常必要的，這里就簡(jiǎn)單說(shuō)下IDEA中可以查看變量的幾個(gè)地方，相信大部分人都了解。

1、如下，在IDEA中，參數(shù)所在行后面會(huì)顯示當(dāng)前變量的值。

[圖3.1]

2、光標(biāo)懸停到參數(shù)上，顯示當(dāng)前變量信息。點(diǎn)擊打開(kāi)詳情如圖3.3。我一般會(huì)使用這種方式，快捷方便。

[圖3.2]

[圖3.3]

3、在Variables里查看，這里顯示當(dāng)前方法里的所有變量。

[圖3.4]

4、在Watches里，點(diǎn)擊New Watch，輸入需要查看的變量。或者可以從Variables里拖到Watche里查看。

[圖3.5]

如果你發(fā)現(xiàn)你沒(méi)有Watches，可能在下圖所在的地方。

[圖3.6]

[圖3.7]

四、計(jì)算表達(dá)式

在前面提到的計(jì)算表達(dá)式如圖4.1的按鈕，Evaluate Expression (Alt + F8) 。可以使用這個(gè)操作在調(diào)試過(guò)程中計(jì)算某個(gè)表達(dá)式的值，而不用再去打印信息。

[圖4.1]

1、按Alt + F8或按鈕，或者，你可以選中某個(gè)表達(dá)式再Alt + F8，彈出計(jì)算表達(dá)式的窗口，如下，回車(chē)或點(diǎn)擊Evaluate計(jì)算表達(dá)式的值。

這個(gè)表達(dá)式不僅可以是一般變量或參數(shù)，也可以是方法，當(dāng)你的一行代碼中調(diào)用了幾個(gè)方法時(shí)，就可以通過(guò)這種方式查看查看某個(gè)方法的返回值。

[圖4.2]

2、設(shè)置變量，在計(jì)算表達(dá)式的框里，可以改變變量的值，這樣有時(shí)候就能很方便我們?nèi)フ{(diào)試各種值的情況了不是。

[圖4.3]

五、智能步入

想想，一行代碼里有好幾個(gè)方法，怎么只選擇某一個(gè)方法進(jìn)入。之前提到過(guò)使用Step Into (Alt + F7) 或者 Force Step Into (Alt + Shift + F7)進(jìn)入到方法內(nèi)部，但這兩個(gè)操作會(huì)根據(jù)方法調(diào)用順序依次進(jìn)入，這比較麻煩。

那么智能步入就很方便了，智能步入，這個(gè)功能在Run里可以看到，Smart Step Into (Shift + F7)，如圖5.1

[圖5.1]

按Shift + F7，會(huì)自動(dòng)定位到當(dāng)前斷點(diǎn)行，并列出需要進(jìn)入的方法，如圖5.2，點(diǎn)擊方法進(jìn)入方法內(nèi)部。

如果只有一個(gè)方法，則直接進(jìn)入，類(lèi)似Force Step Into。

[圖5.2]

六、斷點(diǎn)條件設(shè)置

通過(guò)設(shè)置斷點(diǎn)條件，在滿(mǎn)足條件時(shí)，才停在斷點(diǎn)處，否則直接運(yùn)行。

通常，當(dāng)我們?cè)诒闅v一個(gè)比較大的集合或數(shù)組時(shí)，在循環(huán)內(nèi)設(shè)置了一個(gè)斷點(diǎn)，難道我們要一個(gè)一個(gè)去看變量的值?那肯定很累，說(shuō)不定你還錯(cuò)過(guò)這個(gè)值得重新來(lái)一次。

1、在斷點(diǎn)上右鍵直接設(shè)置當(dāng)前斷點(diǎn)的條件，如圖6.1，我設(shè)置exist為true時(shí)斷點(diǎn)才生效。

[圖6.1]

2、點(diǎn)擊View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)，查看所有斷點(diǎn)。

Java Line Breakpoints 顯示了所有的斷點(diǎn)，在右邊勾選Condition，設(shè)置斷點(diǎn)的條件。

勾選Log message to console，則會(huì)將當(dāng)前斷點(diǎn)行輸出到控制臺(tái)，如圖6.3

勾選Evaluate and log，可以在執(zhí)行這行代碼是計(jì)算表達(dá)式的值，并將結(jié)果輸出到控制臺(tái)。

[圖6.2]

[圖6.3]

3、再說(shuō)說(shuō)右邊的Filters過(guò)濾，這些一般情況下不常用，簡(jiǎn)單說(shuō)下意思。

Instance filters：實(shí)例過(guò)濾，輸入實(shí)例ID(如圖6.5中的實(shí)例ID)，但是我這里沒(méi)有成功，不知道什么原因，知道的朋友留個(gè)言。

Class filters：類(lèi)過(guò)濾，根據(jù)類(lèi)名過(guò)濾，同樣沒(méi)有成功....

Pass count：用于循環(huán)中，如果斷點(diǎn)在循環(huán)中，可以設(shè)置該值，循環(huán)多少次后停在斷點(diǎn)處，之后的循環(huán)都會(huì)停在斷點(diǎn)處。

[圖6.4]

[圖6.5]

4、異常斷點(diǎn)，通過(guò)設(shè)置異常斷點(diǎn)，在程序中出現(xiàn)需要攔截的異常時(shí)，會(huì)自動(dòng)定位到異常行。

如圖6.6，點(diǎn)擊+號(hào)添加Java Exception Breakpoints，添加異常斷點(diǎn)。然后輸入需要斷點(diǎn)的異常類(lèi)，如圖6.7，之后可以在Java Exception Breakpoints里看到添加的異常斷點(diǎn)。

我這里添加了一個(gè)PointerException異常斷點(diǎn)，如圖6.8，出現(xiàn)空指針異常后，自動(dòng)定位在空指針異常行。

[圖6.6]

[圖6.7]

[圖6.8]

七、多線程調(diào)試

一般情況下我們調(diào)試的時(shí)候是在一個(gè)線程中的，一步一步往下走。但有時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)在Debug的時(shí)候，想發(fā)起另外一個(gè)請(qǐng)求都無(wú)法進(jìn)行了?

那是因?yàn)镮DEA在Debug時(shí)默認(rèn)阻塞級(jí)別是ALL，會(huì)阻塞其它線程，只有在當(dāng)前調(diào)試線程走完時(shí)才會(huì)走其它線程。可以在View Breakpoints里選擇Thread，如圖7.1，然后點(diǎn)擊Make Default設(shè)置為默認(rèn)選項(xiàng)。

[圖7.1]

切換線程，在圖7.2中Frames的下拉列表里，可以切換當(dāng)前的線程，如下我這里有兩個(gè)Debug的線程，切換另外一個(gè)則進(jìn)入另一個(gè)Debug的線程。

[圖7.2]

八、回退斷點(diǎn)

在調(diào)試的時(shí)候，想要重新走一下流程而不用再次發(fā)起一個(gè)請(qǐng)求?

1、首先認(rèn)識(shí)下這個(gè)方法調(diào)用棧，如圖8.1，首先請(qǐng)求進(jìn)入DemoController的insertDemo方法，然后調(diào)用insert方法，其它的invoke我們且先不管，最上面的方法是當(dāng)前斷點(diǎn)所在的方法。