IntellijIDEADebug断点调试

一 Debug的作用
Debug用来追踪代码的运行流程&＃xff0c;通常在程序运行过程中出现异常&＃xff0c;启用Debug模式可以分析定位异常发生的位置&＃xff0c;以及在运行过程中参数的变化。通常我们也可以启用Debug模式来跟踪代码的运行流程去学习三方框架的源码。

一、Debug开篇

首先看下IDEA中Debug模式下的界面。

如下是在IDEA中启动Debug模式&＃xff0c;进入断点后的界面&＃xff0c;我这里是Windows&＃xff0c;可能和Mac的图标等会有些不一样。就简单说下图中标注的8个地方&＃xff1a;

① 以Debug模式启动服务&＃xff0c;左边的一个按钮则是以Run模式启动。在开发中&＃xff0c;我一般会直接启动Debug模式&＃xff0c;方便随时调试代码。

② 断点&＃xff1a;在左边行号栏单击左键&＃xff0c;或者快捷键Ctrl&＃43;F8 打上/取消断点&＃xff0c;断点行的颜色可自己去设置。

③ Debug窗口&＃xff1a;访问请求到达第一个断点后&＃xff0c;会自动激活Debug窗口。如果没有自动激活&＃xff0c;可以去设置里设置&＃xff0c;如图1.2。

④ 调试按钮&＃xff1a;一共有8个按钮&＃xff0c;调试的主要功能就对应着这几个按钮&＃xff0c;鼠标悬停在按钮上可以查看对应的快捷键。在菜单栏Run里可以找到同样的对应的功能&＃xff0c;如图1.4。

⑤ 服务按钮&＃xff1a;可以在这里关闭/启动服务&＃xff0c;设置断点等。

⑥ 方法调用栈&＃xff1a;这里显示了该线程调试所经过的所有方法&＃xff0c;勾选右上角的[Show All Frames]按钮&＃xff0c;就不会显示其它类库的方法了&＃xff0c;否则这里会有一大堆的方法。

⑦ Variables&＃xff1a;在变量区可以查看当前断点之前的当前方法内的变量。

⑧ Watches&＃xff1a;查看变量&＃xff0c;可以将Variables区中的变量拖到Watches中查看

在设置里勾选Show debug window on breakpoint&＃xff0c;则请求进入到断点后自动激活Debug窗口

[图1.3]&＃xff1a;如果你的IDEA底部没有显示工具栏或状态栏&＃xff0c;可以在View里打开&＃xff0c;显示出工具栏会方便我们使用。可以自己去尝试下这四个选项。

在菜单栏Run里有调试对应的功能&＃xff0c;同时可以查看对应的快捷键。

二、基本用法&快捷键

Debug调试的功能主要对应着图一中4和5两组按钮&＃xff1a;

1、首先说第一组按钮&＃xff0c;共8个按钮&＃xff0c;从左到右依次如下&＃xff1a;

Show Execution Point (Alt &＃43; F10)&＃xff1a;如果你的光标在其它行或其它页面&＃xff0c;点击这个按钮可跳转到当前代码执行的行。
Step Over (F8)&＃xff1a;步过&＃xff0c;一行一行地往下走&＃xff0c;如果这一行上有方法不会进入方法。
Step Into (F7)&＃xff1a;步入&＃xff0c;如果当前行有方法&＃xff0c;可以进入方法内部&＃xff0c;一般用于进入自定义方法内&＃xff0c;不会进入官方类库的方法&＃xff0c;如第25行的put方法。
Force Step Into (Alt &＃43; Shift &＃43; F7)&＃xff1a;强制步入&＃xff0c;能进入任何方法&＃xff0c;查看底层源码的时候可以用这个进入官方类库的方法。
Step Out (Shift &＃43; F8)&＃xff1a;步出&＃xff0c;从步入的方法内退出到方法调用处&＃xff0c;此时方法已执行完毕&＃xff0c;只是还没有完成赋值。
Drop Frame (默认无)&＃xff1a;回退断点&＃xff0c;后面章节详细说明。
Run to Cursor (Alt &＃43; F9)&＃xff1a;运行到光标处&＃xff0c;你可以将光标定位到你需要查看的那一行&＃xff0c;然后使用这个功能&＃xff0c;代码会运行至光标行&＃xff0c;而不需要打断点。
Evaluate Expression (Alt &＃43; F8)&＃xff1a;计算表达式&＃xff0c;后面章节详细说明。
2、第二组按钮&＃xff0c;共7个按钮&＃xff0c;从上到下依次如下&＃xff1a;

Rerun ‘xxxx’&＃xff1a;重新运行程序&＃xff0c;会关闭服务后重新启动程序。
Update ‘tech’ application (Ctrl &＃43; F5)&＃xff1a;更新程序&＃xff0c;一般在你的代码有改动后可执行这个功能。而这个功能对应的操作则是在服务配置里&＃xff0c;如图2.3。
Resume Program (F9)&＃xff1a;恢复程序&＃xff0c;比如&＃xff0c;你在第20行和25行有两个断点&＃xff0c;当前运行至第20行&＃xff0c;按F9&＃xff0c;则运行到下一个断点(即第25行)&＃xff0c;再按F9&＃xff0c;则运行完整个流程&＃xff0c;因为后面已经没有断点了。
Pause Program&＃xff1a;暂停程序&＃xff0c;启用Debug。目前没发现具体用法。
Stop ‘xxx’ (Ctrl &＃43; F2)&＃xff1a;连续按两下&＃xff0c;关闭程序。有时候你会发现关闭服务再启动时&＃xff0c;报端口被占用&＃xff0c;这是因为没完全关闭服务的原因&＃xff0c;你就需要查杀所有JVM进程了。
View Breakpoints (Ctrl &＃43; Shift &＃43; F8)&＃xff1a;查看所有断点&＃xff0c;后面章节会涉及到。
Mute Breakpoints&＃xff1a;哑的断点&＃xff0c;选择这个后&＃xff0c;所有断点变为灰色&＃xff0c;断点失效&＃xff0c;按F9则可以直接运行完程序。再次点击&＃xff0c;断点变为红色&＃xff0c;有效。如果只想使某一个断点失效&＃xff0c;可以在断点上右键取消Enabled&＃xff0c;如图2.4&＃xff0c;则该行断点失效。
[图2.3]&＃xff1a;更新程序&＃xff0c;On ‘Update’ actions&＃xff0c;执行更新操作时所做的事情&＃xff0c;一般选择’Update classes and resources’&＃xff0c;即更新类和资源文件。

一般配合热部署插件会更好用&＃xff0c;如JRebel&＃xff0c;这样就不用每次更改代码后还要去重新启动服务。如何激活JRebel&＃xff0c;在最后章节附上。

下面的On frame deactivation&＃xff0c;在IDEA窗口失去焦点时触发&＃xff0c;即一般你从idea切换到浏览器的时候&＃xff0c;idea会自动帮你做的事情&＃xff0c;一般可以设置Do nothing&＃xff0c;频繁切换会比较消耗资源的。


三、变量查看

在Debug过程中&＃xff0c;跟踪查看变量的变化是非常必要的&＃xff0c;这里就简单说下IDEA中可以查看变量的几个地方&＃xff0c;相信大部分人都了解。

1、如下&＃xff0c;在IDEA中&＃xff0c;参数所在行后面会显示当前变量的值。

2、光标悬停到参数上&＃xff0c;显示当前变量信息。点击打开详情如图3.3。我一般会使用这种方式&＃xff0c;快捷方便。


3、在Variables里查看&＃xff0c;这里显示当前方法里的所有变量。

4、在Watches里&＃xff0c;点击New Watch&＃xff0c;输入需要查看的变量。或者可以从Variables里拖到Watche里查看。

如果你发现你没有Watches&＃xff0c;可能在下图所在的地方


四、计算表达式

在前面提到的计算表达式如图4.1的按钮&＃xff0c;Evaluate Expression (Alt &＃43; F8) 。可以使用这个操作在调试过程中计算某个表达式的值&＃xff0c;而不用再去打印信息。

1、按Alt &＃43; F8或按钮&＃xff0c;或者&＃xff0c;你可以选中某个表达式再Alt &＃43; F8&＃xff0c;弹出计算表达式的窗口&＃xff0c;如下&＃xff0c;回车或点击Evaluate计算表达式的值。

这个表达式不仅可以是一般变量或参数&＃xff0c;也可以是方法&＃xff0c;当你的一行代码中调用了几个方法时&＃xff0c;就可以通过这种方式查看查看某个方法的返回值。
　
　 2、设置变量&＃xff0c;在计算表达式的框里&＃xff0c;可以改变变量的值&＃xff0c;这样有时候就能很方便我们去调试各种值的情况了不是。
　
　 五、智能步入

想想&＃xff0c;一行代码里有好几个方法&＃xff0c;怎么只选择某一个方法进入。之前提到过使用Step Into (Alt &＃43; F7) 或者 Force Step Into (Alt &＃43; Shift &＃43; F7)进入到方法内部&＃xff0c;但这两个操作会根据方法调用顺序依次进入&＃xff0c;这比较麻烦。

那么智能步入就很方便了&＃xff0c;智能步入&＃xff0c;这个功能在Run里可以看到&＃xff0c;Smart Step Into (Shift &＃43; F7)&＃xff0c;如图5.1

按Shift &＃43; F7&＃xff0c;会自动定位到当前断点行&＃xff0c;并列出需要进入的方法&＃xff0c;如图5.2&＃xff0c;点击方法进入方法内部。

如果只有一个方法&＃xff0c;则直接进入&＃xff0c;类似Force Step Into。

六、断点条件设置

通过设置断点条件&＃xff0c;在满足条件时&＃xff0c;才停在断点处&＃xff0c;否则直接运行。

通常&＃xff0c;当我们在遍历一个比较大的集合或数组时&＃xff0c;在循环内设置了一个断点&＃xff0c;难道我们要一个一个去看变量的值&＃xff1f;那肯定很累&＃xff0c;说不定你还错过这个值得重新来一次。

1、在断点上右键直接设置当前断点的条件&＃xff0c;如图6.1&＃xff0c;我设置exist为true时断点才生效。

2、点击View Breakpoints (Ctrl &＃43; Shift &＃43; F8)&＃xff0c;查看所有断点。

Java Line Breakpoints 显示了所有的断点&＃xff0c;在右边勾选Condition&＃xff0c;设置断点的条件。

勾选Log message to console&＃xff0c;则会将当前断点行输出到控制台&＃xff0c;如图6.3

勾选Evaluate and log&＃xff0c;可以在执行这行代码是计算表达式的值&＃xff0c;并将结果输出到控制台。





4、异常断点&＃xff0c;通过设置异常断点&＃xff0c;在程序中出现需要拦截的异常时&＃xff0c;会自动定位到异常行。

如图6.6&＃xff0c;点击&＃43;号添加Java Exception Breakpoints&＃xff0c;添加异常断点。然后输入需要断点的异常类&＃xff0c;如图6.7&＃xff0c;之后可以在Java Exception Breakpoints里看到添加的异常断点。

我这里添加了一个NullPointerException异常断点&＃xff0c;如图6.8&＃xff0c;出现空指针异常后&＃xff0c;自动定位在空指针异常行。

七、多线程调试

一般情况下我们调试的时候是在一个线程中的&＃xff0c;一步一步往下走。但有时候你会发现在Debug的时候&＃xff0c;想发起另外一个请求都无法进行了&＃xff1f;

那是因为IDEA在Debug时默认阻塞级别是ALL&＃xff0c;会阻塞其它线程&＃xff0c;只有在当前调试线程走完时才会走其它线程。可以在View Breakpoints里选择Thread&＃xff0c;如图7.1&＃xff0c;然后点击Make Default设置为默认选项。

切换线程&＃xff0c;在图7.2中Frames的下拉列表里&＃xff0c;可以切换当前的线程&＃xff0c;如下我这里有两个Debug的线程&＃xff0c;切换另外一个则进入另一个Debug的线程。

八、回退断点

在调试的时候&＃xff0c;想要重新走一下流程而不用再次发起一个请求&＃xff1f;

1、首先认识下这个方法调用栈&＃xff0c;如图8.1&＃xff0c;首先请求进入DemoController的insertDemo方法&＃xff0c;然后调用insert方法&＃xff0c;其它的invoke我们且先不管&＃xff0c;最上面的方法是当前断点所在的方法。

2、断点回退

所谓的断点回退&＃xff0c;其实就是回退到上一个方法调用的开始处&＃xff0c;在IDEA里测试无法一行一行地回退或回到到上一个断点处&＃xff0c;而是回到上一个方法。

回退的方式有两种&＃xff0c;一种是Drop Frame按钮(图8.2)&＃xff0c;按调用的方法逐步回退&＃xff0c;包括三方类库的其它方法(取消Show All Frames按钮会显示三方类库的方法&＃xff0c;如图8.3)。

第二种方式&＃xff0c;在调用栈方法上选择要回退的方法&＃xff0c;右键选择Drop Frame(图8.4)&＃xff0c;回退到该方法的上一个方法调用处&＃xff0c;此时再按F9(Resume Program)&＃xff0c;可以看到程序进入到该方法的断点处了。

但有一点需要注意&＃xff0c;断点回退只能重新走一下流程&＃xff0c;之前的某些参数/数据的状态已经改变了的是无法回退到之前的状态的&＃xff0c;如对象、集合、更新了数据库数据等等。




九、中断Debug

想要在Debug的时候&＃xff0c;中断请求&＃xff0c;不要再走剩余的流程了&＃xff1f;

有些时候&＃xff0c;我们看到传入的参数有误后&＃xff0c;不想走后面的流程了&＃xff0c;怎么中断这次请求呢(后面的流程要删除数据库数据呢….)&＃xff0c;难道要关闭服务重新启动程序&＃xff1f;嗯&＃xff0c;我以前也是这么干的。

确切的说&＃xff0c;我也没发现可以直接中断请求的方式(除了关闭服务)&＃xff0c;但可以通过Force Return&＃xff0c;即强制返回来避免后续的流程&＃xff0c;如图9.1。

点击Force Return&＃xff0c;弹出Return Value的窗口&＃xff0c;我这个方法的返回类型为Map&＃xff0c;所以&＃xff0c;我这里直接返回 results&＃xff0c;来强制返回&＃xff0c;从而不再进行后续的流程。或者你可以new HashMap<>()。

[图9.1]