IDEA 的 Debug 功能详解

IDEA 的 Debug 功能详解

Debug 模式用来追踪代码的运行流程,程序中出现异常的话都是启用 debug 模式来分析异常发生的位置,以及运行过程中参数的变化,一般我们学习第三方框架的时候也是用 debug 模式跟踪代码;

所以学习下如何在Intellij IDEA中使用好Debug,主要包括如下内容:

一、Debug开篇

二、基本用法&快捷键

三、变量查看

四、计算表达式

五、智能步入

六、断点条件设置

七、多线程调试

八、回退断点

九、中断Debug

一、Debug 开篇

首先我们看下 IDEA 中 Debug 模式下的界面:

如下是 IDEA 中启动 Debug 模式,这是进入断点后的界面,我用的是 Windows 系统,Mac可能会有所不一样;我们主要说下图中标注的 8 个地方;

  1. 以Debug模式启动服务,左边的绿色三角符号按钮则是以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. 服务调试:这里可以关闭/启动服务以及设置断点等;
  4. 调试按钮:调试功能就对应着这几个按钮,鼠标悬停在按钮处就可以查看各个按钮的快捷键, 在菜单栏 Run 里可以找到同样的对应的功能 如图 p2;
  5. 方法调用栈:显示了该线程调试所经过的所有方法,点击右上角的 Hide Frames from Libraries 按钮, 就会隐藏其他类库的方法;
  6. Variables:在变量区可以查看当前断点之前的当前方法内的变量;
  7. Debug 窗口:当项目启动后,访问到达第一个断点就会自定** Debug 窗口;
    图p1:
    IDEA 的 Debug 功能详解

在设置里勾选Show debug window on breakpoint,则请求进入到断点后自动**Debug窗口 ,如图 p3:
IDEA 的 Debug 功能详解

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, 如果p4:
IDEA 的 Debug 功能详解

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,如图p2:
IDEA 的 Debug 功能详解

二、基本用法/快捷键

Debug调试的功能主要对应着图一中3和4两组按钮: 如图p5:

首先说第一组按钮,共8个按钮,从左到右依次如下:

IDEA 的 Debug 功能详解

  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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. Drop Frame (默认无):回退断点 。
  7. 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。
  8. Evaluate Expression (Alt + F8):计算表达式 。

第二组按钮,共6个按钮,从上到下依次如下: 如图p6:
IDEA 的 Debug 功能详解

  1. Rerun 'xxxx':重新运行程序,会关闭服务后重新启动程序。
  2. Resume Program (F9):恢复程序,比如,你在第10行和30行有两个断点,当前运行至第10行,按F9,则运行到下一个断点(即第30行),再按F9,则运行完整个流程,因为后面已经没有断点了。
  3. Pause Program:暂停程序,启用Debug。目前没发现具体用法。
  4. 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。
  5. View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8):查看所有断点。
  6. 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。

三、变量查看

在 Debug 过程中,跟踪查看变量的变化是非常重要的,这里简单说下。

1、在IDEA中,参数所在行后面会显示当前变量的值。 如果p7:
IDEA 的 Debug 功能详解

2、 光标悬停到参数上,显示当前变量信息,如图p8:

IDEA 的 Debug 功能详解

3、在Variables里查看,这里显示当前方法里的所有变量。
IDEA 的 Debug 功能详解

四、计算表达式

IDEA 的 Debug 功能详解

1、按Alt + F8或按钮 或者 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。 如图p11

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某个方法的返回值。

IDEA 的 Debug 功能详解

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。 如图p12:

IDEA 的 Debug 功能详解

点击了 EVALUATE 按钮后的变化,如图p13:
IDEA 的 Debug 功能详解

五、智能步入

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p14:
IDEA 的 Debug 功能详解

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

如果只有一个方法,则直接进入,类似 Force Step Into 如图p15:
IDEA 的 Debug 功能详解

六、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。

通常我们在便利一个比较大的集合或者数组时,在循环内设置了一个断点,不可能要一个个的去看变量的值,除了累不说搞不好错过了这个值还得要重新再来一遍。

1、 在断点上右键直接设置当前断点的条件,如图p16:,我设置
teamUpdateReq.getDefaultHandler().equals(“张三”) 时断点才生效。

IDEA 的 Debug 功能详解

2、 点击View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8),查看所有断点
图p17:
IDEA 的 Debug 功能详解

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

3、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。

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 ,
图p18:
IDEA 的 Debug 功能详解

七、多线程调试

一般情况下我们在调式的时候是在一个线程中的,一步步的往下走,但有时你会发现在 Debug 的时候,想发起另外一个请求却无法进行。

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。
图p19:
IDEA 的 Debug 功能详解

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p20:
IDEA 的 Debug 功能详解

八、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?

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p21),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p22)。
    p21:
    IDEA 的 Debug 功能详解
    p22:
    IDEA 的 Debug 功能详解

  • 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p23),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。
    p23:
    IDEA 的 Debug 功能详解

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。

九、中断 Debug

如何在 Debug 的时候中断请求,不要走剩余的流程?

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,那么该如何中断这次请求呢(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, 我以前就是这么干的,确切的说,我也没有发现可以直接中断请求的方式(除了关闭服务),但是可以通过 Force Return,即强制返回来避免后续的流程;

p24:
IDEA 的 Debug 功能详解

文档借鉴链接:https://www.cnblogs.com/chiangchou/archive/2017/09/05/idea-debug.html 作者写的特别详细,强烈推荐: