如何在Intellij IDEA中使用好Debug

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。

所以學(xué)習(xí)下如何在Intellij IDEA中使用好Debug，主要包括如下內(nèi)容：

一、Debug開篇

二、基本用法&快捷鍵

三、變量查看

四、計(jì)算表達(dá)式

五、智能步入

六、斷點(diǎn)條件設(shè)置

七、多線程調(diào)試

八、回退斷點(diǎn)

九、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(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)單說下圖中標(biāo)注的8個(gè)地方：

① 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。

② 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。

③ Debug窗口：訪問請(qǐng)求到達(dá)第一個(gè)斷點(diǎn)后，會(huì)自動(dòng)激活Debug窗口。如果沒有自動(dòng)激活，可以去設(shè)置里設(shè)置，如圖1.2。

④ 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。

⑤ 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。

⑥ 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(huì)顯示其它類庫(kù)的方法了，否則這里會(huì)有一大堆的方法。

⑦ 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。

⑧ Watches：查看變量，可以將Variables區(qū)中的變量拖到Watches中查看

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

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(huì)方便我們使用?？梢宰约喝L試下這四個(gè)選項(xiàng)。

在菜單欄Run里有調(diào)試對(duì)應(yīng)的功能，同時(shí)可以查看對(duì)應(yīng)的快捷鍵。

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、首先說第一組按鈕，共8個(gè)按鈕，從左到右依次如下：

> 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，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)說明。

2、第二組按鈕，共7個(gè)按鈕，從上到下依次如下：

> 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(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]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。

[圖2.3]：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(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(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。

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(jiǎn)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(huì)顯示當(dāng)前變量的值。

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(huì)使用這種方式，快捷方便。

3、在Variables里查看，這里顯示當(dāng)前方法里的所有變量。

4、在Watches里，點(diǎn)擊New Watch，輸入需要查看的變量?；蛘呖梢詮腣ariables里拖到Watche里查看。

如果你發(fā)現(xiàn)你沒有Watches，可能在下圖所在的地方。

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。

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。

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。

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(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)

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，類似Force Step Into。

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?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。

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)。

3、再說說右邊的Filters過濾，這些一般情況下不常用，簡(jiǎn)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(huì)停在斷點(diǎn)處。

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(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，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(dòng)定位在空指針異常行。

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?？梢栽赩iew 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)。

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。

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。

2、斷點(diǎn)回退

所謂的斷點(diǎn)回退，其實(shí)就是回退到上一個(gè)方法調(diào)用的開始處，在IDEA里測(cè)試無(wú)法一行一行地回退或回到到上一個(gè)斷點(diǎn)處，而是回到上一個(gè)方法。

回退的方式有兩種，一種是Drop Frame按鈕(圖8.2)，按調(diào)用的方法逐步回退，包括三方類庫(kù)的其它方法(取消Show All Frames按鈕會(huì)顯示三方類庫(kù)的方法，如圖8.3)。

第二種方式，在調(diào)用棧方法上選擇要回退的方法，右鍵選擇Drop Frame(圖8.4)，回退到該方法的上一個(gè)方法調(diào)用處，此時(shí)再按F9(Resume Program)，可以看到程序進(jìn)入到該方法的斷點(diǎn)處了。

但有一點(diǎn)需要注意，斷點(diǎn)回退只能重新走一下流程，之前的某些參數(shù)/數(shù)據(jù)的狀態(tài)已經(jīng)改變了的是無(wú)法回退到之前的狀態(tài)的，如對(duì)象、集合、更新了數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)等等。

九、中斷Debug

想要在Debug的時(shí)候，中斷請(qǐng)求，不要再走剩余的流程了？

有些時(shí)候，我們看到傳入的參數(shù)有誤后，不想走后面的流程了，怎么中斷這次請(qǐng)求呢(后面的流程要?jiǎng)h除數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)呢....)，難道要關(guān)閉服務(wù)重新啟動(dòng)程序？嗯，我以前也是這么干的。

確切的說，我也沒發(fā)現(xiàn)可以直接中斷請(qǐng)求的方式(除了關(guān)閉服務(wù))，但可以通過Force Return，即強(qiáng)制返回來避免后續(xù)的流程，如圖9.1。

點(diǎn)擊Force Return，彈出Return Value的窗口，我這個(gè)方法的返回類型為Map，所以，我這里直接返回 results，來強(qiáng)制返回，從而不再進(jìn)行后續(xù)的流程?；蛘吣憧梢詎ew HashMap<>()。

審核編輯：湯梓紅