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掌握 IDEA 这 30 个 Debug 神技,开发、改Bug 效率快10倍

2024-05-14码农

大家好,我是一航!

写Bug、改Bug几乎占据了程序员日常工作的绝大部分时间,如果你能掌握一手调试代码的绝技,相信工作效率必定会得到大幅度的提升;

IDEA 就为我们提供了很多简单且非常强大的调试功能,但是发现有些小伙伴并没有完全用上,今天就一起来玩一下那些Debug的 奇淫巧计 ;30来个功能及调试小技巧,学完后让你开发调试效率提升个10倍!争取做到早上9点上班,10点就能下班 (小声说:是晚上10点【手动狗头】)

本文的目录:

IDEA的Debug控制台在整个窗口的左下方;

IDEA 调试功能说明

  • Show Execution Point

    快捷键: Alt + F10

    回到当前激活的断点处 ;当你的鼠标不在断点所处的行,点击之后,会立马复位到断点处;

  • Step Ove

    快捷键: F8

    单步调试;逐行往下执行,如果执行行有其他方法,不会进入对应的方法;日常Debug用的最多的一个功能

  • Step Into

    快捷键: F7

    进入方法体内部。该功能会进入自定义的方法或者三方库的方法;注意, 不会进入JDK的方法

  • Force Step Into

    快捷键: Alt + Shift + F7

    强制进入方法体内部,与 Step Into 不同的是,会进入JDK的方法;

  • Step Out

    快捷键: Shift + F8

    跳出方法体;一般会配合 (Force)Step Into 一起使用

  • Drop frame

    回到方法的调用处,同时上下文内所有的变量的值也回到那个时候。

    该按钮能够点击的前提条件是: 当前所处的方法有上级方法 ,如果你是main方法里,那么按钮就是灰色,无法点击;

  • Run to Cursor

    快捷键: Alt + F9

    将代码运行到光标处,光标停在哪里就运行到哪里;

  • Evaluate Expression

    快捷键: Alt + F8

    表达式计算器;可执行任意合法的表达式。

  • Trace Current Stream Chain

    追踪当前Stream流;只有在Stream代码上,此按钮才会亮起。

  • Rerun Main

    快捷键: Ctrl + F5

    查询执行Debug;

  • Resume Program

    快捷键: F9

    恢复程序;当因为断点导致代码停止之后,此功能可以让持续恢复执行;有下一个断点时,会跳转到下一个断点;没有下一个断点,会执行到持续结束;

  • Stop Main

    快捷键: Ctrl + F12

    停止程序;

  • View Breakpoints

    快捷键: Ctrl + Shift + F8

    打开断点管理窗口;

  • Mute Breakpoints

    停用所有的断点;

  • Get Thread Dump

    拿到当前线程的Dump,可以查看当前线程的状态;

  • 筛选

  • 调试小技巧

    行断点

    行断点的图标是一个 圆形的红点,在需要断点的代码行头点击,即可添加断点

    方法断点

    将断点打在某个具体的方法上,方法执行的时候,会进入断点;

    举个方法调试最常用的Debug场景:

    当阅读源码或者自己写业务需求的时候,经常会用到策略、模板方法等设计模式;在调试的时候,需要知道,当前接口方法或者抽象方法的执行,到底是走的哪一个具体的实现,用 方法调试 就能很方便的找到;如下示例;

    接口 Service 有两个具体的实现: ServiceA ServiceB ,分别实现了接口的 method 方法,调试的过程中就可以将断点打在接口的method方法上;当我们在Main方法中实例化了ServiceB,断点就自动进入到ServiceB的method()方法了;

  • 接口Service

    publicinterfaceService{
    voidmethod();
    }

  • ServiceA

    public classServiceAimplementsService{
    @Override
    publicvoidmethod(){
    System.out.println("Service A");
    }
    }

  • ServiceB

    public classServiceBimplementsService{
    @Override
    publicvoidmethod(){
    System.out.println("Service B");
    }
    }

  • Main

    public classMain{
    publicstaticvoidmain(String[] args){
    Service serviceB = new ServiceB();
    serviceB.method();
    }
    }

  • 更多功能点

  • Condition

    用于输入表达式,进行过滤

  • Watch

    Method entry 和 Method exit 至少有一个选项存在。

  • Emulated

    用于提高调试性能

  • Method entry

    进入方法时激活断点

  • Method exit

    退出方法时激活断点

  • 属性断点

    在属性的行头点击即可添加一个小眼睛一样的属性监听断点,用于监听某个属性的读写变化过程;

    更多功能点

  • Condition

    用于输入表达式,进行过滤

  • Watch

  • Filed Access

    读取此属性时(写入时不管)

  • Filed modification

    写入此属性时(读取时不管)

  • 异常断点

    异常断点是开发、调试的时候经常用到的一个功能,用于快速定位到那行代码出现了异常;

    设置方式:

  • 第一步,使用快捷键 Ctrl + Shift + F8 打开配置窗口;

  • 第二步,点击左上角的 + 号;

  • 第三步,选择 Java Exception Breakpoints

  • 第四步,添加需要断点的异常,如: ArithmeticException

  • 第五步,Debug运行,当出现指定的异常时,就会进入断点;

  • 更多功能点

  • Condition

    用于输入表达式,进行过滤

  • Watch

  • Caught excetion

    只有当你自己try-catch了这个异常才会激活断点

  • Uncaught excetion

    只有当你自己不try-catch时才会激活断点

  • 临时断点

    临时断点是指 只触发一次的断点 ,之后就自动取消了;一般用于特定的场合下需要确认值是符合我们的预期,完了之后就不在需要了;

    设置及演示过程如下:

    设置方式:

  • 第一步,设置断点

  • 第二步,使用快捷键 Ctrl + Shift + F8 打开配置窗口;

  • 第三步,找到对应的断点;

  • 第四步,勾选 Remove once hit

  • 第五步,Debug运行,当断点触发一次之后,就自动取消了;

  • 断点条件

    设置断点的触发条件,也是阅读源码、修复Bug经常用到的一个功能,比如读Spring源码,研究Bean生命周期的时候,就可以根据Bean的name去设置断点条件,用来判断之后在操作指定对象的时候,才进入断点;

    如下示例:

    1. for循环之后只有i是2的倍数时,才进入断点,可以在Conditon中填入 i % 2 == 0

    2. 0-10000的循环,当i等于5000的时候,进入断点,其他的时候忽略,可以在Conditon中填入 i == 5000

    设置过程:

  • 第一步,设置断点

  • 第二步,右键断点处,打开操作界面

  • 第三步,输入表达式,比如循环时只有偶数才断点,可以输入 i % 2 == 0

  • 模拟异常

    开发过程中,有时候需要人为制造一些异常,比如事务操作(@Transactional),需要验证是否能达到回滚的效果;

    比如下面的伪代码:

    // 伪代码 假如这里是个事务操作
    // @Transactional
    publicvoidsave()throws RuntimeException{
    table1Save();
    // 我先在这里测试一下,异常之后,是否会滚
    //throw new RuntimeException("异常了");
    table2Save();
    table3Save();
    }
    voidtable1Save(){}
    voidtable2Save(){}
    voidtable3Save(){}

    当咱希望在执行 table2Save() 的时候,抛个异常,让整个操作回滚,通常的做法是会在代码中人为抛一个异常:

    thrownew RuntimeException("异常了");

    这样做并没有什么错,但是不是很优雅,而且还存在一下的两个问题:

  • 只能在方法的末尾抛异常;流程中间抛,后面的代码会报错

  • 有风险

    这种业务功能中人为抛异常,如果一不小心忘记删除,将这个异常提交上去,就是人为的生产事故,可能带来比较严重的后果;

  • IDEA优雅模拟异常

    那有没有什么更好的方式呢?IDEA给我们提供了更加优化的模拟异常方案,不用写异常代码,可以利用工具直接抛出异常,操作步骤如下:

    操作步骤:

  • 第一步,在要模拟异常的地方加上断点;

  • 第二步,Debug模式运行代码并进入断点;

  • 第三步,Frames中找到对应的断点记录;

  • 第四步,右键,选择 Throw Execption

  • 第五步,输入你想抛出的异常,点击 ok ,即可抛出对应的异常;

  • 多线程调试

    多线程开发的时候,线程的调度策略并不由代码控制,导致断点调试的过程可能会在线程间跳来跳去,如果逻辑复杂点,跳着跳着可能就蒙蔽了;如下示例:

    public classMain{
    publicstaticvoidmain(String[] args){
    System.out.println("0 main start");
    new Thread(() -> {
    System.out.println("1 hello");
    }, "thread1").start();
    new Thread(() -> {
    System.out.println("2 world");
    }, "thread2").start();
    System.out.println("3 main end");
    }
    }

    如果把断点打在 System.out.println 上,除了0是能保证第一个输出的,1、2、3的执行顺序是没办法保证的;

    默认情况下,断点的 suspend 设置是 all ,顺序并不固定;

    如果将所有断点的 suspend 设置为 Thread 之后,就会按着线程的顺序,逐个去执行:

    修改变量

    在断点的过程中去修改某个变量的值;常见的场景是:当某个变量,因为逻辑bug导致属性值和预期的不一样,但是又不想从头再 debug一遍 ,就可以直接在调试的过程中修改成预期的值,并继续执行后续的步骤;

    断点执行代码/方法/表达式

    断点过程中,可以执行一段表达式、代码或者方法

  • 代码

  • 方法执行

  • 表达式

  • 远程调试

    非常实用且特别装B的一个技能,当线上代码出现Bug之后,可以通过此方式用本地代码进行远程调试,快速定位问题并修复;

    注意: 远程调试必须保证本地代码和线上代码版本一致,否则不会进入断点

    设置步骤如下:

  • 添加一个用于远程调试的接口

    @RestController
    public classRemoteDebugController{
    @GetMapping("debug")
    public Integer debug(Integer p){
    System.out.println(p);
    return p;
    }
    }

  • 将代码打成jar包

    mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

  • IDEA 设置远程调试启动项

    以下时几个重要参数的说明

  • Name

    名称,不重要,随意填写;

  • Host

    远端服务所处的机器IP,这里是本机测试,所以填写127.0.0.1即可,实际使用填写远端服务所处的真实IP

  • PORT

    远端调试的端口

  • 远端服务运行时的JVM参数

    IDEA 工具帮我们生成的服务运行时需要添加的JVM参数,直接复制使用即可;

    -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5555

  • 启动项目

    为了演示,这里就不在IDEA中启动了,直接在CMD窗口下启动测试项目, 记得用上上面生成的参数

    java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5555 -jar spring-boot-001-hello-world-0.0.1-SNAPSHOT.jar

    启动过程出现socket的监听日志,说明正常

    Listening for transport dt_socket at address: 5555

  • IDEA 远程调试配置

  • 测试

    左侧 为jar包运行的控制台;右 上方为IDEA的界面; 下方为浏览器,模拟客户端请求;

    如下图示:

    当客户端发起请求的时候,IDEA就会进入断点,当执行通过,可以看出,左侧控制台就会打印出对应的日志;

    线上调试,务必要给断点加上条件,比如特定测试账号才进去断点;避免让真是用户的请求也进入断点,影响用户的使用

    通过此方式,如果远端的代码有bug,就可以直接在本地的IDEA工具中进行调试,非常的方便;

  • 更多功能

    上面列举了绝大部分常用的Debug功能,但是这并不是所有的,一些不常用功能可以根据需要选择使用

    总结,工欲善其事必先利其器,利用好工具,就能做到事半功倍,赶紧收藏,用起来吧!

    好了,今天的分享就到这里,感谢大家的点赞、转发、收藏!

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