Debug功能是我們平時(shí)學(xué)習(xí)或工作中，最常用的IDEA功能之一?？捎脕碜粉櫞a流程，確認(rèn)運(yùn)行過程中參數(shù)變化，分析定位程序的錯(cuò)誤，線上問題追蹤，也可以用以學(xué)習(xí)第三方框架等。程序從一個(gè)黑盒，開啟Debug功能后，就變的一絲不掛了，我們能明白每一步發(fā)生了什么，以及為什么發(fā)生。

看到這里你也許會(huì)說：“Debug有什么難的，點(diǎn)開Debug，一直下一步，梭哈到底不就完了嗎，費(fèi)那事干嘛？”那如果，你想回退怎么辦，或你想更改參數(shù)值怎么辦，重新發(fā)一次請求么？再或者需要遠(yuǎn)程調(diào)試時(shí)，你咋辦，這些都是我們接下來要全面學(xué)習(xí)的內(nèi)容。如果能熟練運(yùn)用Debug功能的話，一定可以事半功倍。

注：開發(fā)工程中，用Debug代替Run，是個(gè)不錯(cuò)的習(xí)慣，可以讓我們隨時(shí)調(diào)試代碼

接下來我會(huì)從這幾個(gè)方面全面向大家介紹一下IDEA的Debug功能。

• 準(zhǔn)備工作
• 主界面介紹
• 各功能鍵詳解
• 查看變量
• 更改變量值
• 設(shè)置斷點(diǎn)條件
• 計(jì)算表達(dá)式
• 回退操作
• 強(qiáng)制返回
• 多線程調(diào)試
• Stream 調(diào)試
• 遠(yuǎn)程Debug
• 最后

準(zhǔn)備工作

開始講解Debug功能之前，我們需要準(zhǔn)備以下工具：

• IDEA
• 調(diào)試代碼

調(diào)試代碼如下，我們之后的操作，大部分在此代碼上進(jìn)行。此為Leetcode上的經(jīng)典題目：兩數(shù)之和 的解法。

import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * Created By L
 * Description:
 */
public class ToSum {

    public static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int sub = target - nums[i];
            // 查找余數(shù)是否在表中，有則返回兩個(gè)數(shù)的索引
            // 沒有則將其信息添加進(jìn)哈希表
            if (map.containsKey(sub)) {
                return new int[]{map.get(sub), i};
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {2, 7, 11, 15};
        int target = 9;
        int[] ints = twoSum(nums, target);
        System.out.println(Arrays.toString(ints));
    }
}

Debug窗口

有同學(xué)的Debug窗口沒有在IDEA底部顯示，可通過雙擊Shift鍵方式打開搜索功能框，然后輸入Debug，選擇如圖第二個(gè)選項(xiàng)，Debug窗口即會(huì)出現(xiàn)在底部。

當(dāng)然，右鍵Debug Toolbar 我們還可以選擇，讓窗口出現(xiàn)在上下左右任意位置。

注：這里用的mac，快捷鍵和Windows不太一樣，不過不影響大家學(xué)習(xí)技能，我用到的快捷鍵一定是兩平臺通用的，然后這里正好強(qiáng)迫下大家去實(shí)際操作一下，學(xué)過沒用過，等于沒學(xué)過。

主界面介紹

我們先來看下IDEA中Debug模式下的主界面。

• Debug： 啟動(dòng)Debug功能。
• 斷點(diǎn)： 可在左邊欄單擊，以打上斷點(diǎn)，以Debug方式運(yùn)行到此時(shí)，程序會(huì)停下。
• 服務(wù)按鈕： 可以在這里關(guān)閉服務(wù)、啟動(dòng)服務(wù)、修改Debug配置，設(shè)置斷點(diǎn)等。
• 調(diào)試按鈕： 共8個(gè)其中包括：Show Execution Point、Step Over (F8)、Step Into (F7)、Force Step Into、Step Out、Drop Frame、Run to Cursor、Evaluate Expression，后面會(huì)詳細(xì)解釋功能。
• Frames： 顯示了該線程調(diào)試所經(jīng)過的所有方法，勾選右上角的漏斗(Show All Frames)按鈕，就不會(huì)顯示其它類庫的方法了，否則這里會(huì)有一大堆的方法。
• Variables： 可以查看變量具體的值，當(dāng)然也可以修改。
• Watches： 查看變量，可以將Variables區(qū)中的變量拖到Watches中查看，默認(rèn)的Debug窗口，可能并沒有這個(gè)窗口，你需要點(diǎn)擊Variables窗口的“眼鏡”??圖標(biāo)，此窗口才會(huì)出現(xiàn)。再點(diǎn)擊Watches列里“眼鏡”??圖標(biāo)，即可收回。
• Debug窗口： 可以設(shè)置Debug窗口是否固定，或顯示在哪個(gè)邊欄，只需右鍵即可選擇。你甚至可以拖動(dòng)該Debug窗口，使其以獨(dú)立窗口形式存在。
  

各功能鍵詳解

接下來，我們依次講講服務(wù)按鈕、調(diào)試按鈕、Watches操作欄的作用：

服務(wù)按鈕如上圖中1區(qū)所示，從上至下，共10個(gè)按鈕，IDEA版本不同，可能有小部分不一致。

• Rerun ‘xxx’： 重新運(yùn)行程序，點(diǎn)擊會(huì)以Debug方式重啟服務(wù)。
• Edit Run Configuration:“xxx” ： 更改運(yùn)行時(shí)配置，其中包括運(yùn)行Java版本更，環(huán)境變量等更改，還可以用于進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試，之后詳解。
• Resume Program (F9)： 恢復(fù)程序，從一個(gè)斷點(diǎn)運(yùn)行至下一個(gè)斷點(diǎn)，沒有斷點(diǎn)則運(yùn)行完整個(gè)程序。
• Pause Program： 暫停程序，當(dāng)我們執(zhí)行某步時(shí)間太長，或遇到死循環(huán)時(shí)，可使用其暫停程序，如想繼續(xù)執(zhí)行，再點(diǎn)擊Resume Program (F9)即可。
• Stop ‘xxx’ (Ctrl + F2)： 終止當(dāng)前Debug程序。
• View Breakpoints： 查看所有斷點(diǎn)，還可選擇按包、文件或class類進(jìn)行斷點(diǎn)分組，還可對斷點(diǎn)進(jìn)行一些配置，包括條件配置，多線程配置等，后面會(huì)詳解。
• Mute Breakpoints： 沉默所有斷點(diǎn)，選擇這個(gè)后，所有斷點(diǎn)變?yōu)榛疑?，斷點(diǎn)失效。再次點(diǎn)擊，斷點(diǎn)變?yōu)榧t色，有效。如果只想使某一個(gè)斷點(diǎn)失效，可以在斷點(diǎn)上右鍵取消Enabled，會(huì)顯示空心的紅圈，表示當(dāng)前斷點(diǎn)不可用。
• Get Thread Dump： 導(dǎo)出當(dāng)前堆棧信息，可用作其它分析。
• Settings： 一些顯示設(shè)置，可以設(shè)置是否在代碼界面顯示Values、Return Values等，開啟即可。
• Pin Tab： 是否固定當(dāng)前Debug標(biāo)簽頁。

調(diào)試按鈕

調(diào)試按鈕如上圖中2區(qū)所示，從左至右，共9個(gè)按鈕，也是我們平時(shí)除服務(wù)按鈕外用的最多的操作了。

• Show Execution Point ： 定位，點(diǎn)擊此按鈕可定位到當(dāng)前代碼執(zhí)行的行。
• Step Over (F8)： 步過，一行一行地往下走，如果執(zhí)行到子方法，子方法內(nèi)又無斷點(diǎn)的情況下，會(huì)跳過子方法繼續(xù)執(zhí)行。
• Step Into (F7)： 步入，一行一行地往下走，如果執(zhí)行到子方法，無論子方法有無斷點(diǎn)，都會(huì)進(jìn)入到子方法，子方法執(zhí)行完后返回，繼續(xù)執(zhí)行。
• Force Step Into (Alt + Shift + F7)： 強(qiáng)制步入，能進(jìn)入任何方法，查看底層源碼的時(shí)候可以用這個(gè)進(jìn)入官方類庫的方法。
• Step Out (Shift + F8)： 步出，從步入的方法內(nèi)退出到方法調(diào)用處，此時(shí)方法已執(zhí)行完畢，只是還沒有完成賦值。
• Drop Frame： 回退斷點(diǎn)，相當(dāng)于后悔藥，后面會(huì)詳解。
• Run to Cursor： 使程序運(yùn)行至光標(biāo)處，而光標(biāo)處不需要打斷點(diǎn)，運(yùn)行過程中，有斷點(diǎn)會(huì)在斷點(diǎn)處停止。
• Evaluate Expression…： 計(jì)算表達(dá)式，后面章節(jié)詳細(xì)說明。
• Trace Current Stream Chain： 顯示Stream處理的整體過程。Lambda調(diào)試神器，之后會(huì)詳解。

Watches操作欄

Watches窗口是觀察變量變化的窗口，其操作欄如上圖中3區(qū)所示，共6個(gè)按鈕。

• new Watch…： 新增觀察變量。
• Remove Watch： 刪除觀察變量
• Move Watch Up： 向上移動(dòng)觀察變量。
• Move Watch Down： 向下移動(dòng)觀察變量。
• Duplicate Watch： 復(fù)制觀察變量。
• Show watches in variables tab： Watches不會(huì)默認(rèn)打開為新窗口，點(diǎn)擊“眼鏡”??圖標(biāo)后，才會(huì)打開為新窗口，再次點(diǎn)擊會(huì)回到Variables邊欄。

查看變量

查看變量值的方式有四種，這里我們首先確定我們的服務(wù)按鈕中的Setting中有選擇在代碼界面顯示Values、Return Values等。如下圖所示即可，沒找到也沒關(guān)系，默認(rèn)都會(huì)顯示的。

在代碼行的后面，有灰色的變量值顯示。

也可在Variables里查看變量值，甚至是操作變量值，這里也是變量操作最多的地方。比如，我們運(yùn)行到一半，想更改某一個(gè)變量的值怎么辦？重新發(fā)一次請求嗎，還是重新運(yùn)行一次？其實(shí)不用這么麻煩，直接更改值即可！選擇 Set Value… 即可

這里和Variables的區(qū)別是：Variables窗口只會(huì)顯示當(dāng)前代碼行能看到的變量，Watches只要添加了該變量，則會(huì)一直存在Watches窗口。

更改變量值

其實(shí)上一節(jié)，已經(jīng)講了如何在Variables窗口里更改變量值，這里再講一種如何更改變量值，如下圖所示，這里還可以把變量加入Watches窗口中。

比如這里我們這把num[0]改成了22

設(shè)置斷點(diǎn)條件

想像一種情況，我們要遍歷一個(gè)大集合，我們只有當(dāng)集合為null時(shí)，才停下來，那我們難道要一次一次的點(diǎn)過去嗎，點(diǎn)到900次的時(shí)候，你一時(shí)手快，跳過了怎么辦？其實(shí)我們可以設(shè)置斷點(diǎn)停留的條件，當(dāng)條件滿足的時(shí)候才停下，否則繼續(xù)運(yùn)行。以下方代碼為例：

我們想在值為null值時(shí)，停下斷點(diǎn)，看看是哪里為null，然后去更改數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行如下設(shè)置即可。

計(jì)算表達(dá)式

我們在Debug時(shí)，想知道運(yùn)行時(shí)某個(gè)方法的調(diào)用值或表達(dá)式的結(jié)果值，但是這個(gè)方法又沒寫在代碼中，我們總是會(huì)添加上該方法代碼，然后重新運(yùn)行一次對吧。

其實(shí)不用重新運(yùn)行也可以計(jì)算其值，點(diǎn)擊Evaluate Expression…按鍵即可。比如，我想知道此時(shí)map.keySet()的值會(huì)是多少，直接點(diǎn)擊Evaluate即可。

回退操作

回退操作即是Debug中的后悔藥，IDEA中只能回退到上一個(gè)方法調(diào)用處，并不能一步一步回退或是回退到上一個(gè)斷點(diǎn)處。還有一點(diǎn)值得注意的是，回退只是重新走一下流程，之前的某些參數(shù)/數(shù)據(jù)的狀態(tài)已經(jīng)改變了的，是無法回退到之前的狀態(tài)的，如對象、集合、更新了數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)等等。

比如，main方法調(diào)用A方法，A方法里刪除了數(shù)據(jù)庫里的一行數(shù)據(jù)，我們也執(zhí)行了，這時(shí)我們回退，會(huì)回退到main方法中調(diào)用A方法處，我們A方法中的局部變量的確是回退了，但是數(shù)據(jù)庫里的值已經(jīng)被刪了，回退不了了，其它第三方對象、集合原理也類似，回退不了?；赝说姆绞胶芎唵?，在Frames窗口中，點(diǎn)擊Drop Frame按鍵即可。

也可一次回退幾個(gè)方法，比如我這里是main調(diào)用a方法，a調(diào)用b方法，b調(diào)用c方法，我這里直接選中a方法Frame，右鍵點(diǎn)擊Drop Frame，這樣就直接回退到main方法了，右鍵的Drop Frame和操作欄上的效果是一致的。

強(qiáng)制返回

想象一個(gè)場景，當(dāng)前bug已經(jīng)找到了，你不想再繼續(xù)執(zhí)行了，再執(zhí)行后面的代碼會(huì)刪除數(shù)據(jù)，你不想執(zhí)行了，此時(shí)你們怎么辦？直接停掉整個(gè)服務(wù)嗎？能不能只停掉當(dāng)前線程，而不停掉整個(gè)服務(wù)？答案是可以的，我們給他一個(gè)返回值。這里使用Force Return強(qiáng)制返回即可。

多線程調(diào)試

Debug默認(rèn)使用時(shí)，會(huì)阻塞所有線程，只留當(dāng)前線程。平時(shí)如果只是學(xué)習(xí)可能不會(huì)覺得麻煩，但是開發(fā)中，某個(gè)接口，其他人在用，難道要?jiǎng)e人等一下，等你Debug完再用嗎，其實(shí)不用的。只需要選中如下所示，即可多線程調(diào)試，沒有打斷點(diǎn)的線程會(huì)直接執(zhí)行，打了斷點(diǎn)的線程，才會(huì)被阻塞，當(dāng)然，同一方法入口，也可以進(jìn)入多個(gè)線程，在Frames中進(jìn)行線程的切換即可。

也可選擇 View Breakpoints，然后再選擇Thread開啟多線程調(diào)度模式。

Stream 調(diào)試

有沒有發(fā)現(xiàn)，用Debug調(diào)試Lambda表達(dá)式時(shí)很難受，尤其是哪種一行十幾個(gè)方法哪種，一寫就是一串，寫時(shí)爽的一P，Debug時(shí)反向爽的一P，如果你也有這些問題，那么接下來這個(gè)神器要好好學(xué)習(xí)一下了。

不知你有沒有發(fā)現(xiàn)，調(diào)試按鈕里Trace Current Stream Chain 按鈕常年都是黑色的，為什么呢，因?yàn)樗亲鯯tream調(diào)試的，只有斷點(diǎn)在Stream表達(dá)式時(shí)才能使用，使用方法即斷點(diǎn)在Stream時(shí)，點(diǎn)擊該按鈕即可。

遠(yuǎn)程Debug

當(dāng)我們遇到某些問題，只能在生產(chǎn)環(huán)境下復(fù)現(xiàn)，開發(fā)環(huán)境不能復(fù)現(xiàn)的bug時(shí)，我們就需要使用遠(yuǎn)程Debug功能了。只需要我們本地代碼和遠(yuǎn)程部署的代碼一致即可。當(dāng)然還要在遠(yuǎn)程啟動(dòng)jar包時(shí)，加入-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=xxx參數(shù)，其中xxx為監(jiān)聽端口，詳細(xì)步驟如下：

點(diǎn)擊 Edit Configuration…

java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005 -jar xxx.jar

在遠(yuǎn)程項(xiàng)目啟動(dòng)成功后, 在本地以Debug方式運(yùn)行第一步配置的服務(wù)

然后再請求遠(yuǎn)程原服務(wù)，我們在本地的斷點(diǎn)就起作用了，是不是很秀