在Intellij IDEA中使用Debug

吕金林發表於2024-04-11

Debug用來追蹤程式碼的執行流程,通常在程式執行過程中出現異常,啟用Debug模式可以分析定位異常發生的位置,以及在執行過程中引數的變化。通常我們也可以啟用Debug模式來跟蹤程式碼的執行流程去學習三方框架的原始碼。

  所以學習下如何在Intellij IDEA中使用好Debug,主要包括如下內容:

    一、Debug開篇

    二、基本用法&快捷鍵

    三、變數檢視

    四、計算表示式

    五、智慧步入

    六、斷點條件設定

    七、多執行緒除錯

    八、回退斷點

    九、中斷Debug

    十、附:JRebel啟用

一、Debug開篇

  首先看下IDEA中Debug模式下的介面。

  如下是在IDEA中啟動Debug模式,進入斷點後的介面,我這裡是Windows,可能和Mac的圖示等會有些不一樣。就簡單說下圖中標註的8個地方:

  ① 以Debug模式啟動服務,左邊的一個按鈕則是以Run模式啟動。在開發中,我一般會直接啟動Debug模式,方便隨時除錯程式碼。

  ② 斷點:在左邊行號欄單擊左鍵,或者快捷鍵Ctrl+F8 打上/取消斷點,斷點行的顏色可自己去設定。

  ③ Debug視窗:訪問請求到達第一個斷點後,會自動啟用Debug視窗。如果沒有自動啟用,可以去設定裡設定,如圖1.2。

  ④ 除錯按鈕:一共有8個按鈕,除錯的主要功能就對應著這幾個按鈕,滑鼠懸停在按鈕上可以檢視對應的快捷鍵。在選單欄Run裡可以找到同樣的對應的功能,如圖1.4。

  ⑤ 服務按鈕:可以在這裡關閉/啟動服務,設定斷點等。

  ⑥ 方法呼叫棧:這裡顯示了該執行緒除錯所經過的所有方法,勾選右上角的[Show All Frames]按鈕,就不會顯示其它類庫的方法了,否則這裡會有一大堆的方法。

  ⑦ Variables:在變數區可以檢視當前斷點之前的當前方法內的變數。

  ⑧ Watches:檢視變數,可以將Variables區中的變數拖到Watches中檢視

[圖1.1]

[圖1.2]:在設定裡勾選Show debug window on breakpoint,則請求進入到斷點後自動啟用Debug視窗

[圖1.3]:如果你的IDEA底部沒有顯示工具欄或狀態列,可以在View裡開啟,顯示出工具欄會方便我們使用。可以自己去嘗試下這四個選項。

[圖1.4]:在選單欄Run裡有除錯對應的功能,同時可以檢視對應的快捷鍵。

二、基本用法&快捷鍵

Debug除錯的功能主要對應著圖一中4和5兩組按鈕:

  1、首先說第一組按鈕,共8個按鈕,從左到右依次如下:

[圖2.1]

    > Show Execution Point (Alt + F10):如果你的游標在其它行或其它頁面,點選這個按鈕可跳轉到當前程式碼執行的行。

    > 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入方法。

    > Step Into (F7):步入,如果當前行有方法,可以進入方法內部,一般用於進入自定義方法內,不會進入官方類庫的方法,如第25行的put方法。

    > Force Step Into (Alt + Shift + F7):強制步入,能進入任何方法,檢視底層原始碼的時候可以用這個進入官方類庫的方法。

    > Step Out (Shift + F8):步出,從步入的方法內退出到方法呼叫處,此時方法已執行完畢,只是還沒有完成賦值。

    > Drop Frame (預設無):回退斷點,後面章節詳細說明。

    > Run to Cursor (Alt + F9):執行到游標處,你可以將游標定位到你需要檢視的那一行,然後使用這個功能,程式碼會執行至游標行,而不需要打斷點。

    > Evaluate Expression (Alt + F8):計算表示式,後面章節詳細說明。

  2、第二組按鈕,共7個按鈕,從上到下依次如下:

[圖2.2]

    > Rerun 'xxxx':重新執行程式,會關閉服務後重新啟動程式。

    > Update 'tech' application (Ctrl + F5):更新程式,一般在你的程式碼有改動後可執行這個功能。而這個功能對應的操作則是在服務配置裡,如圖2.3。

    > Resume Program (F9):恢復程式,比如,你在第20行和25行有兩個斷點,當前執行至第20行,按F9,則執行到下一個斷點(即第25行),再按F9,則執行完整個流程,因為後面已經沒有斷點了。

    > Pause Program:暫停程式,啟用Debug。目前沒發現具體用法。

    > Stop 'xxx' (Ctrl + F2):連續按兩下,關閉程式。有時候你會發現關閉服務再啟動時,報埠被佔用,這是因為沒完全關閉服務的原因,你就需要查殺所有JVM程序了。

    > View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8):檢視所有斷點,後面章節會涉及到。

    > Mute Breakpoints:啞的斷點,選擇這個後,所有斷點變為灰色,斷點失效,按F9則可以直接執行完程式。再次點選,斷點變為紅色,有效。如果只想使某一個斷點失效,可以在斷點上右鍵取消Enabled,如圖2.4,則該行斷點失效。

[圖2.3]:更新程式,On 'Update' actions,執行更新操作時所做的事情,一般選擇'Update classes and resources',即更新類和資原始檔。

  一般配合熱部署外掛會更好用,如JRebel,這樣就不用每次更改程式碼後還要去重新啟動服務。如何啟用JRebel,在最後章節附上。

  下面的On frame deactivation,在IDEA視窗失去焦點時觸發,即一般你從idea切換到瀏覽器的時候,idea會自動幫你做的事情,一般可以設定Do nothing,頻繁切換會比較消耗資源的。

[圖2.4]

三、變數檢視

在Debug過程中,跟蹤檢視變數的變化是非常必要的,這裡就簡單說下IDEA中可以檢視變數的幾個地方,相信大部分人都瞭解。

  1、如下,在IDEA中,引數所在行後面會顯示當前變數的值。

[圖3.1]

  2、游標懸停到引數上,顯示當前變數資訊。點選開啟詳情如圖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裡檢視,這裡顯示當前方法裡的所有變數。

[圖3.4]

  4、在Watches裡,點選New Watch,輸入需要檢視的變數。或者可以從Variables裡拖到Watche裡檢視。

[圖3.5]

  如果你發現你沒有Watches,可能在下圖所在的地方。

[圖3.6]

[圖3.7]

四、計算表示式

  在前面提到的計算表示式如圖4.1的按鈕,Evaluate Expression (Alt + F8) 。可以使用這個操作在除錯過程中計算某個表示式的值,而不用再去列印資訊。

[圖4.1]

  1、按Alt + F8或按鈕,或者,你可以選中某個表示式再Alt + F8,彈出計算表示式的視窗,如下,回車或點選Evaluate計算表示式的值。

    這個表示式不僅可以是一般變數或引數,也可以是方法,當你的一行程式碼中呼叫了幾個方法時,就可以透過這種方式檢視檢視某個方法的返回值。

[圖4.2]

  2、設定變數,在計算表示式的框裡,可以改變變數的值,這樣有時候就能很方便我們去除錯各種值的情況了不是。

[圖4.3]

五、智慧步入

  想想,一行程式碼裡有好幾個方法,怎麼只選擇某一個方法進入。之前提到過使用Step Into (Alt + F7) 或者 Force Step Into (Alt + Shift + F7)進入到方法內部,但這兩個操作會根據方法呼叫順序依次進入,這比較麻煩。

  那麼智慧步入就很方便了,智慧步入,這個功能在Run裡可以看到,Smart Step Into (Shift + F7),如圖5.1

[圖5.1]

  按Shift + F7,會自動定位到當前斷點行,並列出需要進入的方法,如圖5.2,點選方法進入方法內部。

  如果只有一個方法,則直接進入,類似Force Step Into。

[圖5.2]

六、斷點條件設定

  透過設定斷點條件,在滿足條件時,才停在斷點處,否則直接執行。

  通常,當我們在遍歷一個比較大的集合或陣列時,在迴圈內設定了一個斷點,難道我們要一個一個去看變數的值?那肯定很累,說不定你還錯過這個值得重新來一次。

  1、在斷點上右鍵直接設定當前斷點的條件,如圖6.1,我設定exist為true時斷點才生效。

[圖6.1]

  2、點選View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8),檢視所有斷點。

    Java Line Breakpoints 顯示了所有的斷點,在右邊勾選Condition,設定斷點的條件。

    勾選Log message to console,則會將當前斷點行輸出到控制檯,如圖6.3

    勾選Evaluate and log,可以在執行這行程式碼是計算表示式的值,並將結果輸出到控制檯。

[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:例項過濾,輸入例項ID(如圖6.5中的例項ID),但是我這裡沒有成功,不知道什麼原因,知道的朋友留個言。

    Class filters:類過濾,根據類名過濾,同樣沒有成功....

    Pass count:用於迴圈中,如果斷點在迴圈中,可以設定該值,迴圈多少次後停在斷點處,之後的迴圈都會停在斷點處。

[圖6.4]

[圖6.5]

  4、異常斷點,透過設定異常斷點,在程式中出現需要攔截的異常時,會自動定位到異常行。

  如圖6.6,點選+號新增Java Exception Breakpoints,新增異常斷點。然後輸入需要斷點的異常類,如圖6.7,之後可以在Java Exception Breakpoints裡看到新增的異常斷點。

  我這裡新增了一個NullPointerException異常斷點,如圖6.8,出現空指標異常後,自動定位在空指標異常行。

[圖6.6]

[圖6.7]

[圖6.8]

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