IDEA 2019 debug 技巧

IDEA 2019 debug 技巧

一、debug初识

先看下IDEA 2019 里的 debug 界面

1、Debugger：debug的面板，查看各类东西

2、Console：控制台，查看日志

3、Show Execution Point：单击后跳到此次debug最后执行位置。方便你一顿操作后不知道现在执行到哪个点了。当然，点击Frames最顶那行，也能回到最后位置。

4、Step Over：下一步（遇到调用方法不进入）

5、Step Into：进里面（如果同行有多个可以进入的，会让你移动光标选择进入的方法）

6、Force Step Into：强制进入下一步，不管是什么方法，即使是jdk封装的方法，也会进入

7、Step Out：跳出方法

8、Drop Frame：这是个非常高科技的按钮，是后悔药。详细在后面的调试技巧里讲

9、Run to Cursor：运行直到停在光标处（前提是光标前方无断点），方便的功能，可以不打断点停住

10、Evaluate Expression：计算表达式的值，跟watch不同，这是临时的

11、Trace Current Stream Chain：未知

12、Frames：栈的相关信息，如线程信息，调用链。详情见后 “Frames”

13、线程的信息，打钩是当前线程，下拉可以看到其他线程信息。详情见后 “Frames”

14、调用链的信息，指示是怎么调用到当前断点的，双击可以进入对应的代码。详情见后 “Frames”

15、Return：重新跑一遍debug

16、Resume Program：眼睛一闭运行，直到结束或者遇到下一个断点

17、Pause Program：未知，没用过，不重要

18、Stop：停止debug

19、View Breakpoints：查看所有断点。详细请看后面的 “View Breakpoints”

20、Mute Breakpoints：静音所有断点。可以这么用：不想再在之后的断点中停住，可以点击该按钮运行剩下的代码

21、Get Thread Dump：未知，看名字就是得到线程的Dump文件，可以分析内存情况吧

22、Settings：做一些配置。详细见后续 “Settings”

23、Pin Tab：钉住最前。似乎没什么用，从来不会被遮挡呀。

24、Watch的面板：展示表达式的值的面板，比起Evaluate Expression，可以长久出现，不像Evaluate是临时性查看，下一次debug就没了

25、New Watch：新增watch表达式：可以不在debug过程增加的，也可以右键选择表达式后Add to Watches（这个菜单只有在debug过程才会出现）

26、Remove Watch：删除watch表达式

27、Move Watch Up：上移调序

28、Move Watch Down：下移调序

29、Duplicate Watch：复制一份

30、Show watches in variables tab：在变量的tab页中显示watch表达式。非debug的状态下点击这个图标似乎无反应，只有debug时你会发现变化

31、Layout Settings：设置layout，所谓layout就是那些小面板。可以增加想要的layout，自己搞乱了layout也可以恢复默认。详细见后续 “Layout Settings”

详细展开各个说明

1、Frames

1）线程信息：

• 打红色钩的，是当前线程
• 非打钩的，是其他线程

2）详情信息：

双引号里的是线程名字，之后@，之后线程ID，之后in group，之后是这个线程归属的组的名字，之后是线程的状态。如：当前线程名是Thread-0，线程ID是477，在名为main的线程组里，RUNNING状态。

有些线程没有 “组” 的信息，如不知道Finalizer是哪个组的，这可能是比较基础的线程，所以就没有。

3）线程组：

线程组是为了好维护一堆的线程，线程组下面有线程，也可以挂着其他组。

可看打钩下面的，是追踪点。蓝色底的是debug停住的地方（断点或者光标），可以发现
（光标也可以跟断点一样停住）

1. 当前位置，在名叫Stack02的类的myMethod方法的第10行（这个类的包名是com.wyf.test.ideadebug）
2. 导致代码运行到这里的，是上一个 “跳点”，即getString方法第11行
   点击getString那行，进入的不是getString方法的开始，是getString里头的 "跳点"
3. 再往上跟踪，源头是main方法的第16行

可发现，其实上述就是一个debug的跟踪链。

• 越靠近上面是 “近”，越下面越是 “源头”

• 每一行是一个跳点

  （所谓的跳点，其实就是从一个方法跳到另外一个方法的接触点）
  （PS：跳点的词是自创。。。专业的叫什么? 入栈点? 进入一个方法叫入栈，出来方法叫弹栈）

总的来说，这个图是一个跟踪链，从main方法16行，导致了getString的调用，在getString的11行导致了myMEthod的调用，在myMethod的10行就是debug停住的地方。

4）技巧

• 快速回到最后断点的位置：双击Frames最上面一行

• 快速回到断点的位置：双击Frames想进入的那行

5）其他补充

有时候Frames的方法名是 ，表示的是类的初始化，即把断点打在类上，停住时显示的内容

2、View Breakpoints

这个面板显示了项目的所有断点

常见操作

• +：新增。可以看到有各种各类的Breakpoints
• -：删除
• Group by Package：左起第三个按钮。这个package不知道是什么意思，好像也不是java的 “包”
• Group by file：按文件分类，有时候可以方便找到断点位置
• Group by Class：按class分类，方便找到断点位置

其他补充

• 断点种类和特性：

  • 行断点（line breakpoints）

    即打在代码行的

  • 类断点（官方没这个说法，是我加的）

    打在类上的断点。跟行断点一样，也是出现在Java Line Breakpoints 分类中；圆形。（类断点在debug时也是可以停住的，new的时候，静态方法调用不停!）

  • 方法断点（method breakpoints）

    是打在方法上的

  • Java Field Breakpoints

    打在字段上行的断点。当字段的值被改变时，断点会停在改变处（通过反射得到字段并进行改变则不会停下）

  • 异常断点（Java Exception Breakpoints）

    发生异常的时候要停下来的断点（图示是闪电标记）

  • JS异常断点（JavaScript Exception Breakpoints）

    估计就是拦截js异常的断点，应该是自动监控的

• 断点的形状、颜色

  见图，不同种类的断点、不同状态的断点的图示是不一样的。比如圆形、菱形、眼状、闪电状、红色、黄色、问号表示有Condition。其中打在类上的断点的图示和行断点一模一样

• 疑惑

  • 断点的状态这么多，既然可以删除断点，也可以不删而临时disabled，为什么还要有suspend状态。
  • 类断点：打在类名那行的断点，在静态调用的时候不会停住，在new这个类时会。感觉比较有趣，在这里提下
  • 方法断点，通常打了方法断点，会在启动springboot时被提示如下，建议你取消，那方法断点存在的意义是什么? （方法断点能在方法结束后即使不打断点也会停下来，算不算它存在意义?）

3、settings

• Show Values Inline：如下效果，在代码的右边显示变量的值，确实很方便

  

  多说一句，阿里的Java代码规范不建议使用行注释，实际测试，在debug时会挤占变量值空间，这可能是原因

• Show Method Return Values：如下效果

  

• Auto-Variables Mode：未知其功能，自行研究

• Unmute Breakpoints on Session Finish：就是在debug结束后，恢复不静音。、

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4、Layout Setttings

• 分割线之前的是可选的 layout，想要就打勾。默认情况下，似乎Threads、Memory、Overhead都没有启用

• Restore Default Layout：恢复默认，就是你不小心把某些layout关闭了，或显示尺寸调乱了，用这个恢复

  • 如果你找不到你的layout：Watches，可能用Restore也恢复不了。耐心找找，文字很难描述清楚这种情况。

    

二、调试技巧

强调：如果有个方法打了断点，被直接调用，或者是通过反射被调用，都是会停下的。

虽然反射有点像空气一样，那也还是得通过jdk的一些类调用进入的，不会凭空进入

这个调试技巧也很重要：即某个字段的值是何时赋值的。本文提到了，请详细查阅。

1、技巧

• Drop Frame

  这个是非常强大的功能，是后悔药。对当前方法重来一遍

  如图的例子，

  1. 在 t2.test1(); 停住时，是不能按Drop Frame的，此时还在主干main线程。
  2. 点击Resume Program时，进入test2，我们一顿调试，越过了for循环，此时我们想重新看看v的值，但是v是过了花括号就看不见了。此时我们需要后悔药，点击Drop Frame，回到test2方法被调用的地方（即test1那里）

  注意：可能需要注意一点，这个 “后悔药”，让你再运行一次，以本代码为例，如果在for循环里进行了入库操作或向mq发消息，那再执行一次，是不是会重复执行呢? 应该是会的

• 新增watch表达式

  Evaluate好用，但是只有一次，可以新增表达式到watch，则可永久查看。

  选中表达式，然后Add to Watches 进行添加（该菜单只有在debug时才出现）

• 调试时临时改变变量值

  如图，第一次打印是hello的值，截止停在第二次打印，我们在Variables的layout里右键选中Set Value，设置后就打印出新值了

  

• 远程调试

  用本地代码，调试远程的程序。

  远程程序需要开启权限。另外远程部署的程序的代码，要和本地的一致，不然调试时行数对不上。详细配置方法搜索

• 给断点设置条件，满足条件的时候才会停住

  设置好后，断点图标有个问号

• 堆栈信息的查看方法

  上面对 Frames的layout也讲了一些知识点。这里再补充一些。

  • 最上面是当前断点位置，单击后进入当前运行的位置

    不一定是断点的位置，比如你在断点位置继续运行了一行，点击后就回到运行所在行，不是断点所在行。下面依次是调用链，展示了如何一步步运行到当前的。

  • 点击漏斗（Hide Frames from Libraries）可以过滤jar包里的方法

    比如过滤掉各种框架的，当然你自己写的类如果是在jar包里，也是会隐藏掉的。另外注意到一个细节，Frames里灰色的是jar包里的，黑色的是非jar里的（下图选中状态那行是非jar的代码，实际上是黑的，看不出黑不黑）

  • 放心调试，某个方法A，不管A是被直接调用还是通过反射调用，你打断点，都是会停住的，自然也会显示在Frames列表里

  

• 如果一个类或者接口，有很多子类，我怎么知道接下来执行到哪个子类了呢?

  如果光看代码是比较麻烦的，但是debug时可以断点，停了之后看它真正的类是什么就可确认。或者你可以使用step in。

• 【重要技能】我怎么知道某个成员变量的值，在何时被赋值，被谁赋值?

  • 可以在变量中打断点，即 Java Field Watchpoints，如果变量值被改变就会在 “赋值的地方” 停下来，赋值处，比如setter方法，该setter无需打断点，只要变量打了断点。（但是，但是，但是，通过反射将字段值改变的，不会停下来）

  • 一般如果有setter，可以在setter打断点，停住后跟踪堆栈（不好用，PASS，有些赋值不通过setter，例如类内部的方法访问时直接对该变量赋值。有些是通过反射将值set进的）

  • 对于field watchpoints，默认只有变量值被改变时才会触发，对于访问该变量不触发，如下access

    

• 【操作技巧】右键编辑器里的断点，即可快捷操作断点

  

• 善用方法断点

  如下在类上打断点，会在进入方法的时候停住，然后点击Resume Program后并不是直接运行出去，会在出去方法前停住。（如下，无论方法有没有返回值，都会在进入和出去的那行停住，有分支的根据具体的条件如flag的值停在return "if"/return "else"）

  

• 善用异常断点

  异常断点不能直接在编辑器添加，要在View Breakpoints面板添加，可以指定拦截指定异常，或者所有异常。当发生异常的时候，会在产生异常的地方停下，有利于分析异常时的变量情况。

  • 添加步骤，在View Breakpoints->+号，如图

  • 异常拦截规则，跟catch一样，比如你监控的是NPE异常，但是实际抛出ArithmeticException，则不停断点；如果你监控IOException，除了IOException，它的子异常FileNotFoundException也是能停断点的；注意Any Exception，似乎会拦截很多奇怪的异常，如IDEA加载时的异常，如

    

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• 停在光标处

  可以免去打断点，点击 Run to Cusor，会运行到光标处（相当于在光标处打了断点）

• step into

  以往运行主干要进入某个方法的分支，都跑进入打断点，其实很麻烦，用这个step into就行了

• step out

  跳出某个方法回到上一层调用处。好像有时候 “跳不出来”。会产生这样的错觉是因为

  如下面的例子：先停在t2.test1();，接着Resume Program到达test2停住，这时候点击step out，并不是回到main方法里，而是test1()里，这就是为什么我们总是觉得step out好像跳不出来，总觉得我没有进入过test1怎么会回到这里，因为已经进入了很多层了，它只能跳出上一层。这时可以一层层跳，总是会跳到最初的main方法里的。

  （我们经常调试spring的代码，step out就回到了很多的类似代理的地方，总之觉得乱七八糟的代码）

  

• 【长时间的疑惑】为什么有时候会发现，我按下Resume Program，按理说应该一路通畅，但是却在花括号结束处停住了，问题我在 } 没打断点，为什么停在那边?

  这个我暂时也不能完全理解。只是知道可能是类似把断点打在方法声明上（方法断点），运行到结束时，即使结尾没有断点，它都会停一下。可能是类似的机制吧