IDEA debug断点调试技巧

Debug用来追踪代码的运行流程，通常在程序运行过程中出现异常，启用Debug模式可以分析定位异常发生的位置，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。说明：本文讲解是基于IntelliJ IDEA而非eclipse。

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，进入断点后的界面，我这里是Windows，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：

[图1.1]

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

　　② 断点：在左边行号栏单击左键，或者快捷键Ctrl+F8 打上/取消断点，断点行的颜色可自己去设置。

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

　　④ 调试按钮：一共有8个按钮，调试的主要功能就对应着这几个按钮，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，如图1.4。

　　⑤ 服务按钮：可以在这里关闭/启动服务，设置断点等。

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

　　⑦ Variables：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：查看变量，可以将Variables区中的变量拖到Watches中查看 

[图1.2]：在设置里勾选Show debug window on breakpoint，则请求进入到断点后自动激活Debug窗口

　　

[图1.3]：如果你的IDEA底部没有显示工具栏或状态栏，可以在View里打开，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。

　　

[图1.4]：在菜单栏Run里有调试对应的功能，同时可以查看对应的快捷键。

二、断点的种类

从idea断点对话框里也能够看出断点是分类的。然后下面我对断点的分类讲解不是完全按此分类，我的分类会更加详细如下：

1. Line breakpoint（行断点）：在指定代码行设置断点，属于行级别的断点
2. Temporary line breakpoint（临时行断点）：与行断点类似，不同之处在于该类型的断点在被激活之后会被立即删除
3. Field watchpoint（属性断点）：读取或者修改属性时会激活属性断点
4. Method breakpoint（方法断点）：它是标记在方法那一行的断点，有自己特有的属性参数
5. Exception breakpoint（异常断点）：当程序抛出指定异常时会激活异常断点。与行断点不同，异常断点不需要与源代码映射（不需要打在具体某一行代码上），因为异常断点应用程序级别的

Line breakpoint（行断点）

这是使用得最为广泛的一种断点。示例操作“视频“：

断点参数

作为第一个介绍的断点类型，这里有必要全面的解释一下上面行断点操作的断点参数：

• Suspend：有没有让你诧异到，它竟然是个复选框并且还可以不被选中。若它不被选中的话断点的相关动作依然激活执行，只是线程不会被组塞了而已。它的两种阻塞策略如下：
  - All：阻塞该程序内所有线程（默认）
  - Thread：只阻塞当前断点所在线程（在多线程调试、远程调试中强烈建议使用这种方式）
• Condition：这就是所谓的条件断点，只有书写的表达式返回true时候断点才会被激活
• Log：
  - 勾选"Breakpoint hit message"：断点激活时输出提示日志
  - 勾选"Stack trace"：断点激活时输出程序调用栈信息
  - 勾选"Evaluate and log"：并在下面的输入框中输入"args"，断点激活时会计算并输出变量 args 的值
  - 他哥三是可以同时被勾选的（因为都是复选框~）

这里其实已经把绝大多数共用的断点参数都讲述了，这样下面就会稍微简单点了~~

Temporary line breakpoint（临时行断点）

创建方法不说了，同上。和上面的唯一区别是：把Remove once hit这个复选框给勾选上（此类型断点其实使用较少）。

Field watchpoint（属性断点）

创建的方式和上无差异。

断点参数

由于绝大多数参数第一个已经讲述了，so这里只剩一个它独有的参数：

• Watch：选中"Filed Access" 读取的时候都会断住。选中"Filed madification"表示修改的时候都会断住

Method breakpoint（方法断点）

打断点方式同上，只是它是必须把断点打在方法那一行上。

它也有一个自己独有的参数：

参数

• Watch：
  - “Method entry”：进入方法时激活断点
  - “Method exit”：出去方法时激活断点
  - “Emulated”：目前发现没啥卵用（求小伙伴不要喷我~）

Exception breakpoint（异常断点）

异常断点属于非常特殊的一种断点类型，它不对应任何一行代码，因为它属于程序级别的断点。
它不能像上面在代码处直接创建，只能通过上面的断点对话框来创建。

此处注意：异常断点中很多选项就是不能使用的（灰色）如下图示：

断点参数

但是同理，它也提供一个特有的断点参数：

• Notification：
  - “Catch excetion”：程序在捕获（Try Catch）这个异常时激活断点
  - “Uncatch excetion”：不catch捕获异常时激活断点

小细节：对于不同类型的断点，打桩后我们看到的图标也是有差异的，如图：

三、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：

　　1、首先说第一组按钮，共8个按钮，从左到右依次如下：

              [图2.1]

　　　　  

　　　　> Show Execution Point (Alt + F10)：如果你的光标在其它行或其它页面，点击这个按钮可跳转到当前代码执行的行。

　　　　> Step Over (F8)：步过，一行一行地往下走，如果这一行上有方法不会进入方法。

　　　　> Step Into (F7)：步入，如果当前行有方法，可以进入方法内部，一般用于进入自定义方法内，不会进入官方类库的方法，如第25行的put方法。

　　　　> Force Step Into (Alt + Shift + F7)：强制步入，能进入任何方法，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 + F8)：步出，从步入的方法内退出到方法调用处，此时方法已执行完毕，只是还没有完成赋值。

　　　　> Drop Frame (默认无)：回退断点，第八节详细说明。

　　　　> Run to Cursor (Alt + F9)：运行到光标处，你可以将光标定位到你需要查看的那一行，然后使用这个功能，代码会运行至光标行，而不需要打断点。

　　　　> Evaluate Expression (Alt + F8)：计算表达式，第四节详细说明。

2、第二组按钮，共7个按钮，从上到下依次如下：

[图2.2]

 　　　　  

　　　　> Rerun 'xxxx'：重新运行程序，会关闭服务后重新启动程序。

　　　　> Update 'tech' application (Ctrl + F5)：更新程序，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，如图2.3。

　　　　> Resume Program (F9)：恢复程序，比如，你在第20行和25行有两个断点，当前运行至第20行，按F9，则运行到下一个断点(即第25行)，再按F9，则运行完整个流程，因为后面已经没有断点了。

　　　　> Pause Program：暂停程序，启用Debug。

　　　　> Stop 'xxx' (Ctrl + F2)：连续按两下，关闭程序。有时候你会发现关闭服务再启动时，报端口被占用，这是因为没完全关闭服务的原因，你就需要查杀所有JVM进程了。

　　　　> View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)：查看所有断点，第六节会涉及到。

　　　　> Mute Breakpoints：哑的断点，选择这个后，所有断点变为灰色，断点失效，按F9则可以直接运行完程序。再次点击，断点变为红色，有效。如果只想使某一个断点失效，可以在断点上右键取消Enabled，如图2.4，则该行断点失效。

　　　　 [图2.3]：更新程序，On 'Update' actions，执行更新操作时所做的事情，一般选择'Update classes and resources'，即更新类和资源文件。

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

[图2.4]

　　　　

四、变量查看

在Debug过程中，跟踪查看变量的变化是非常必要的，这里就简单说下IDEA中可以查看变量的几个地方。

　　1、如下，在IDEA中，参数所在行后面会显示当前变量的值。

　　  

[图3.1]

　　2、光标悬停到参数上，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，快捷方便。

　　  

[图3.2]

　　  

[图3.3]

　　3、在Variables里查看，这里显示当前方法里的所有变量。

 　　  

[图3.4]

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

　　  

[图3.5]

　　如果你发现你没有Watches，可能在下图所在的地方。

　　  

[图3.6]  

　    

 [图3.7]

五、计算表达式

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

　　 

 [图4.1]

　　1、按Alt + F8或按钮，或者，你可以选中某个表达式再Alt + F8，弹出计算表达式的窗口，如下，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，也可以是方法，当你的一行代码中调用了几个方法时，就可以通过这种方式查看查看某个方法的返回值。

[图4.2]

　　2、设置变量，在计算表达式的框里，可以改变变量的值，这样有时候就能很方便我们去调试各种值的情况了不是。

[图4.3]

六、智能步入

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

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

　　 

 [图5.1]

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

　　如果只有一个方法，则直接进入，类似Force Step Into。

　　

  [图5.2]

七、断点条件设置

　　通过设置断点条件，在满足条件时，才停在断点处，否则直接运行。

　　通常，当我们在遍历一个比较大的集合或数组时，在循环内设置了一个断点，难道我们要一个一个去看变量的值？那肯定很累，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，如图6.1，我设置exist为true时断点才生效。

　　   

[图6.1]

　　2、点击View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)，查看所有断点。

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

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

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

[图6.2]

[图6.3]

　　

　　3、再说说右边的Filters过滤，这些一般情况下不常用，简单说下意思。

　　　　Instance filters：实例过滤，输入实例ID(如图6.5中的实例ID)，但是我这里没有成功，不知道什么原因，知道的朋友留个言。

　　　　Class filters：类过滤，根据类名过滤，同样没有成功....

　　　　Pass count：用于循环中，如果断点在循环中，可以设置该值，循环多少次后停在断点处，之后的循环都会停在断点处。

[图6.4]

　　  

[图6.5]

　　

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

　　如图6.6，点击+号添加Java Exception Breakpoints，添加异常断点。然后输入需要断点的异常类，如图6.7，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，如图6.8，出现空指针异常后，自动定位在空指针异常行。

[图6.6]

　　

[图6.7]

[图6.8]

八、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，一步一步往下走。但有时候你会发现在Debug的时候，想发起另外一个请求都无法进行了？

　　那是因为IDEA在Debug时默认阻塞级别是ALL，会阻塞其它线程，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，如图7.1，然后点击Make Default设置为默认选项。

[图7.1]

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

[图7.2]

  

九、回退断点

　　在调试的时候，想要重新走一下流程而不用再次发起一个请求？

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

[图8.1]

　　2、断点回退

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

　　回退的方式有两种，一种是Drop Frame按钮(图8.2)，按调用的方法逐步回退，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，如图8.3)。

　　第二种方式，在调用栈方法上选择要回退的方法，右键选择Drop Frame(图8.4)，回退到该方法的上一个方法调用处，此时再按F9(Resume Program)，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，断点回退只能重新走一下流程，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，如对象、集合、更新了数据库数据等等。

[图8.2]

　　

[图8.3]

　　

[图8.4]

　　

十、中断Debug

　　想要在Debug的时候，中断请求，不要再走剩余的流程了？

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

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

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

[图9.1]

　　

[图9.2]