有 Bug 不會調(diào)試？這篇文章很詳細(xì)

作者：工控自動化專家 2019-11-14 09:55:35

Debug 用來追蹤代碼的運(yùn)行流程，通常在程序運(yùn)行過程中出現(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)行過程中參數(shù)的變化。通常我們也可以啟用 Debug 模式來跟蹤代碼的運(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 開篇

首先看下 IDEA 中 Debug 模式下的界面。如下是在 IDEA 中啟動 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)等會有些不一樣。就簡單說下圖中標(biāo)注的 8 個(gè)地方：

以 Debug 模式啟動服務(wù)，左邊的一個(gè)按鈕則是以 Run 模式啟動。在開發(fā)中，我一般會直接啟動 Debug 模式，方便隨時(shí)調(diào)試代碼。
斷點(diǎn)：在左邊行號欄單擊左鍵，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：訪問請求到達(dá)第一個(gè)斷點(diǎn)后，會自動激活 Debug 窗口。如果沒有自動激活，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)試的主要功能就對應(yīng)著這幾個(gè)按鈕，鼠標(biāo)懸停在按鈕上可以查看對應(yīng)的快捷鍵。在菜單欄 Run 里可以找到同樣的對應(yīng)的功能，如圖 1.4。
服務(wù)按鈕：可以在這里關(guān)閉 / 啟動服務(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)過的所有方法，勾選右上角的 [Show All Frames] 按鈕，就不會顯示其它類庫的方法了，否則這里會有一大堆的方法。
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。
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，則請求進(jìn)入到斷點(diǎn)后自動激活 Debug 窗口。

[圖 1.2]

如果你的 IDEA 底部沒有顯示工具欄或狀態(tài)欄，可以在 View 里打開，顯示出工具欄會方便我們使用。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)試對應(yīng)的功能，同時(shí)可以查看對應(yīng)的快捷鍵。

[圖 1.4]

二、基本用法 & 快捷鍵

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

1、首先說第一組按鈕，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，一行一行地往下走，如果這一行上有方法不會進(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)，不會進(jìn)入官方類庫的方法，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)入官方類庫的方法。
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，只是還沒有完成賦值。
Drop Frame (默認(rèn)無)：回退斷點(diǎn)，后面章節(jié)詳細(xì)說明。
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，會關(guān)閉服務(wù)后重新啟動程序。
Update 'tech' application (Ctrl + F5)：更新程序，一般在你的代碼有改動后可執(zhí)行這個(gè)功能。而這個(gè)功能對應(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)沒有斷點(diǎn)了。
Pause Program：暫停程序，啟用 Debug。目前沒發(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)候你會發(fā)現(xiàn)關(guān)閉服務(wù)再啟動時(shí)，報(bào)端口被占用，這是因?yàn)闆]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)會涉及到。
Mute Breakpoints：啞的斷點(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'，即更新類和資源文件。

一般配合熱部署插件會更好用，如 JRebel，這樣就不用每次更改代碼后還要去重新啟動服務(wù)。如何激活 JRebel，在最后章節(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 會自動幫你做的事情，一般可以設(shè)置 Do nothing，頻繁切換會比較消耗資源的。

[圖 2.3]

[圖 2.4]

三、變量查看

在 Debug 過程中，跟蹤查看變量的變化是非常必要的，這里就簡單說下 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)擊打開詳情如圖 3.3。我一般會使用這種方式，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，會自動定位到當(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，類似 Force Step Into。

[圖 5.2]

六、斷點(diǎn)條件設(shè)置

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

通常，當(dāng)我們在遍歷一個(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，說不定你還錯(cuò)過這個(gè)值得重新來一次。

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，則會將當(dāng)前斷點(diǎn)行輸出到控制臺，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。

[圖 6.2]

[圖 6.3]

3、再說說右邊的 Filters 過濾，這些一般情況下不常用，簡單說下意思。

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

Class filters：類過濾，根據(jù)類名過濾，同樣沒有成功....

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)都會停在斷點(diǎn)處。

　[圖 6.4]

[圖 6.5]

4、異常斷點(diǎn)，通過設(shè)置異常斷點(diǎn)，在程序中出現(xiàn)需要攔截的異常時(shí)，會自動定位到異常行。

如圖 6.6，點(diǎn)擊 + 號添加 Java Exception Breakpoints，添加異常斷點(diǎn)。然后輸入需要斷點(diǎn)的異常類，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) NullPointerException 異常斷點(diǎn)，如圖 6.8，出現(xiàn)空指針異常后，自動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)候你會發(fā)現(xiàn)在 Debug 的時(shí)候，想發(fā)起另外一個(gè)請求都無法進(jìn)行了？

那是因?yàn)?IDEA 在 Debug 時(shí)默認(rèn)阻塞級別是 ALL，會阻塞其它線程，只有在當(dāng)前調(diào)試線程走完時(shí)才會走其它線程。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)請求？

1、首先認(rèn)識下這個(gè)方法調(diào)用棧，如圖 8.1，首先請求進(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。