Intellij IDEA中使用好Debug調試

Lison <[email protected]>, v1.0.1, 2019.05.13

摘要

使用Intellij IDEA的Debug能夠大幅度提升開發效率， Debug用來追蹤代碼的運行流程，通常在程序運行過程中出現異常，啓用Debug模式可以分析定位異常發生的位置，以及在運行過程中參數的變化。通常我們也可以啓用Debug模式來跟蹤代碼的運行流程去學習三方框架的源碼。

文章目錄

• 摘要
• Intellij IDEA中使用好Debug的內容
• Debug 介紹
• 以Debug模式啓動服務
• 斷點
• Debug 窗口
• 調試按鈕
• 服務按鈕
• 方法調用棧
• Variables
• Watches
• 基本用法&快捷鍵
• 第一組按鈕介紹
• Show Execution Point (Alt + F10)
• Step Over (F8)
• Step Into (F7)
• Force Step Into (Alt + Shift + F7)
• Step Out (Shift + F8)
• Drop Frame (默認無)
• Run to Cursor (Alt + F9)
• Evaluate Expression (Alt + F8)
• 第二組按鈕，共6個按鈕，從上到下依次如下介紹
• Rerun 'XXXX'
• Resume Program (F9)
• Pause Program
• Stop 'xxx' (Ctrl + F2)
• View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)
• Mute Breakpoints
• 變量查看
• 查看變量的方式如下
• 計算表達式
• 智能步入
• 斷點條件設置
• 多線程調試
• 回退斷點
• 首先認識下方法調用棧
• 斷點回退
• 中斷Debug

Intellij IDEA中使用好Debug的內容

Debug 介紹

首先看下IDEA中Debug模式下的界面

上圖（圖一）是在IDEA中啓動Debug模式，進入斷點後的界面，我這裏是Windows，可能和Mac的圖標等會有些不一樣。就簡單說下圖中標註的8個地方：

以Debug模式啓動服務

左邊的一個按鈕則是以Run模式啓動,在開發中，我一般會直接啓動Debug模式，方便隨時調試代碼

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置

Debug 窗口

訪問請求到達第一個斷點後，會自動激活Debug窗口。如果沒有自動激活，可以去設置裏設置。

在設置裏勾選Show debug window on breakpoint，則請求進入到斷點後自動激活Debug窗口

調試按鈕

一共有8個按鈕，調試的主要功能就對應着這幾個按鈕，鼠標懸停在按鈕上可以查看對應的快捷鍵。在菜單欄Run裏可以找到同樣的對應的功能

服務按鈕

可以在這裏關閉/啓動服務，設置斷點等

方法調用棧

這裏顯示了該線程調試所經過的所有方法，勾選右上角的[Show All Frames]按鈕，就不會顯示其它類庫的方法了，否則這裏會有一大堆的方法

Variables

在變量區可以查看當前斷點之前的當前方法內的變量。

Watches

查看變量，可以將Variables區中的變量拖到Watches中查看

基本用法&快捷鍵

主要介紹圖一中4 和5 兩組按鈕：

第一組按鈕介紹

共八個按鈕，從左到右依次如下：

Show Execution Point (Alt + F10)

如果你的光標在其它行或其它頁面，點擊這個按鈕可跳轉到當前代碼執行的行。

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。

Force Step Into (Alt + Shift + F7)

強制步入，能進入任何方法，查看底層源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調用處，此時方法已執行完畢，只是還沒有完成賦值。

Drop Frame (默認無)

回退斷點，後面章節詳細說明。

Run to Cursor (Alt + F9)

運行到光標處，你可以將光標定位到你需要查看的那一行，然後使用這個功能，代碼會運行至光標行，而不需要打斷點

Evaluate Expression (Alt + F8)

計算表達式，後面章節詳細說明

第二組按鈕，共6個按鈕，從上到下依次如下介紹

Rerun ‘XXXX’

重新運行程序，會關閉服務後重新啓動程序

Resume Program (F9)

恢復程序，比如，你在第20行和25行有兩個斷點，當前運行至第20行，按F9，則運行到下一個斷點(即第25行)，再按F9，則運行完整個流程，因爲後面已經沒有斷點了。

Pause Program

暫停程序，啓用Debug。目前沒發現具體用法

Stop ‘xxx’ (Ctrl + F2)

連續按兩下，關閉程序。有時候你會發現關閉服務再啓動時，報端口被佔用，這是因爲沒完全關閉服務的原因，你就需要查殺所有JVM進程了

View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)

查看所有斷點，後面章節會涉及到。

Mute Breakpoints

啞的斷點，選擇這個後，所有斷點變爲灰色，斷點失效，按F9則可以直接運行完程序。再次點擊，斷點變爲紅色，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

變量查看

在Debug過程中，跟蹤查看變量的變化是非常必要的，這裏就簡單說下IDEA中可以查看變量的幾個地方，相信大部分人都瞭解

查看變量的方式如下

1. 在IDEA中，參數所在行後面會顯示當前變量的值
2. ALT+鼠標左鍵
3. 光標懸停到參數上，顯示當前變量信息
4. 在Variables裏查看，這裏顯示當前方法裏的所有變量
5. Watches裏，點擊New Watch，輸入需要查看的變量。或者可以從Variables裏拖到Watche裏查看
6. 如果你發現你沒有Watches，可能在下圖所在的地方

計算表達式

在前面提到的計算表達式如圖

的按鈕，Evaluate Expression (Alt + F8) 。可以使用這個操作在調試過程中計算某個表達式的值，而不用再去打印信息。

1. 按Alt + F8或按鈕，或者，你可以選中某個表達式再Alt + F8，彈出計算表達式的窗口，如下，回車或點擊Evaluate計算表達式的值。
2. 這個表達式不僅可以是一般變量或參數，也可以是方法，當你的一行代碼中調用了幾個方法時，就可以通過這種方式查看查看某個方法的返回值。
3. 設置變量，在計算表達式的框裏，可以改變變量的值，這樣有時候就能很方便我們去調試各種值的情況了不是

智能步入

一行代碼裏有好幾個方法，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調用順序依次進入，這比較麻煩。

那麼智能步入就很方便了，智能步入，這個功能在Run裏可以看到，Smart Step Into (Shift + F7)，如下圖

按Shift + F7，會自動定位到當前斷點行，並列出需要進入的方法

如果只有一個方法，則直接進入，類似Force Step Into

斷點條件設置

通過設置斷點條件，在滿足條件時，才停在斷點處，否則直接運行。

通常，當我們在遍歷一個比較大的集合或數組時，在循環內設置了一個斷點，難道我們要一個一個去看變量的值？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置當前斷點的條件，如圖下圖，我設置map key 爲英語時斷點才生效

2. 點擊View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)，查看所有斷點，Java Line Breakpoints 顯示了所有的斷點，在右邊勾選Condition，設置斷點的條件。

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

4. 勾選Evaluate and log，可以在執行這行代碼是計算表達式的值，並將結果輸出到控制檯

5. 異常斷點，通過設置異常斷點，在程序中出現需要攔截的異常時，會自動定位到異常行。如下圖，點擊+號添加 Java Exception Breakpoints，添加異常斷點。然後輸入需要斷點的異常類，之後可以在Java Exception Breakpoints裏看到添加的異常斷點。

   我這裏添加了一個NullPointerException異常斷點，如圖下圖，出現空指針異常後，自動定位在空指針異常行 空指針異常斷點

6. 右邊的Filters過濾，這些一般情況下不常用，簡單說下意思

   1. **Instance filters：**實例過濾，輸入實例ID
   2. **Class filters：**類過濾，根據類名過濾
   3. Pass count： 用於循環中，如果斷點在循環中，可以設置該值，循環多少次後停在斷點處，之後的循環都會停在斷點處。

多線程調試

一般情況下我們調試的時候是在一個線程中的，一步一步往下走。但有時候你會發現在Debug的時候，想發起另外一個請求都無法進行了？

那是因爲IDEA在Debug時默認阻塞級別是ALL，會阻塞其它線程，只有在當前調試線程走完時纔會走其它線程。可以在View Breakpoints裏選擇Thread，

切換線程，在Frames的下拉列表裏，可以切換當前的線程，如下我這裏有兩個Debug的線程，切換另外一個則進入另一個Debug的線程

PS:小編這個用的也不太熟了，有興趣的小夥伴可以Google一波

回退斷點

在調試的時候，想要重新走一下流程而不用再次發起一個請求？

首先認識下方法調用棧

首先代碼進入sout方法，最上面的方法是當前斷點所在的方法

斷點回退

所謂的斷點回退，其實就是回退到上一個方法調用的開始處，在IDEA裏測試無法一行一行地回退或回到到上一個斷點處，而是回到上一個方法。

回退的方式有兩種，一種是Drop Frame按鈕，按調用的方法逐步回退，包括三方類庫的其它方法(取消Show All Frames按鈕會顯示三方類庫的方法)。

第二種方式，在調用棧方法上選擇要回退的方法，右鍵選擇Drop Frame，回退到該方法的上一個方法調用處，此時再按F9(Resume Program)，可以看到程序進入到該方法的斷點處了。

但有一點需要注意，斷點回退只能重新走一下流程，之前的某些參數/數據的狀態已經改變了的是無法回退到之前的狀態的，如對象、集合、更新了數據庫數據等等。

中斷Debug

想要在Debug的時候，中斷請求，不要再走剩餘的流程了？

有些時候，我們看到傳入的參數有誤後，不想走後面的流程了，怎麼中斷這次請求呢(後面的流程要刪除數據庫數據呢…)，難道要關閉服務重新啓動程序？嗯，我以前也是這麼幹的。確切的說，我也沒發現可以直接中斷請求的方式(除了關閉服務)，但可以通過Force Return，即強制返回來避免後續的流程，如圖下圖。

點擊Force Return，彈出Return Value的窗口，我這個方法的返回類型爲Map，所以，我這裏直接返回 results，來強制返回，從而不再進行後續的流程。或者你可以new HashMap<>()。