文章目录

前言
正文
- Debug 的常见使用场景
- 基础操作
- 行断点（Line Breakpoints）
- 方法断点（Method Breakpoint）
- 字段断点（Field Watchpoints）
- 异常断点（Exception Breakpoints）
- 主动抛异常（Throw Exception）
- 降帧（Drop Frame）
- 断点条件（Condition）
- 强制返回（Force Return）
- Stream 调试（Trace Current Stream Chain）
- 执行表达式（Evaluate Expression）
- 远程调试（Remote JVM Debug）
- 远程调试使用教程
- 多线程调试（Suspend）
- - Thread模式执行
  - All 模式执行

前言

Debug 是程序员的开发神器，使用好了可以帮助我们非常高效的工作、学习、排查问题等。毫不客气的说，是决定我们进阶到更高层级的一个重要技能。

今天跟大家分享一下 IDEA 中 Debug 调试的各种技巧。

正文

Debug 的常见使用场景

需求代码测试：通过debug你才能知道你的代码究竟是怎么运行的，更容易发现问题
问题排查：只要能进入到问题流程的debug，就没有排查不了的问题
源码学习：源码通常很庞大，通过Debug 我们能更清晰的知道执行到哪个地方，执行时的各个变量数据

基础操作

Step over(F8)：程序往下执行一行
Step into(F7)：进入方法内，可以进入自定义方法或三方库方法，JDK方法无法进入
Force step into(Alt+Shift+F7)：强制进入方法内，一般 Step into 进不去时可以使用
Step out(Shift+F8)：退出方法，跟（force）step into 配合使用
Resume Program(F9)：恢复运行程序，运行到下一个断点的地方
5个操作从上往下分别对应下图的1-5，这也是 Debug 最常用的几个基础操作。

行断点（Line Breakpoints）

图标：红色圆形

功能：最常用的断点，在断点所在行进行暂停。

理论上只要有行断点和上面的基本操作，就可以完成大部分的 Debug 调试了，但是很多场景下只使用这些功能，调试是很低效了，接下来我们将依次介绍各种好用的调试技巧。

方法断点（Method Breakpoint）

图标：红色菱形

功能：在方法入口（entry）和出口（exit）都会自动暂停。在方法入口暂停可以让我们从头调试整个方法，而在方法出口处暂停可以让我们看到方法执行完毕时，方法内各个变量的数据情况。

有时候我们的一个接口会存在很多实现类，我们短时间内难以分析究竟是运行到了哪个实现类中，这个时候就可以使用方法断点，我们将断点打在接口方法上，运行到该方法时，会自动跳到实际执行的实现类，无需通过上下文环境去分析是哪个实现类。

缺点：可能会大大降低debug速度

字段断点（Field Watchpoints）

图标：红色眼睛

功能：在字段发生变更（默认）或者被访问（需要额外设置）时暂停。

如果我们想知道某个属性在什么时候被修改，从入口处开始调试太麻烦，我们可以直接在字段上打上字段断点，这样字段被修改的时候就会自动暂停。

而如果我们想在字段被访问时也暂停，则可以右键字段断点，将【Field access】勾选上即可。

异常断点（Exception Breakpoints）

图标：红色闪电

功能：可以在抛出异常的地方进行暂停

异常断点是无需在具体的代码上打断点的，而是在断点详情页中直接添加，后续在执行时，如果抛出我们监听的异常，则会自动暂停在抛出异常的地方。

主动抛异常（Throw Exception）

图标：无，Frames 堆栈中右键显示

功能：主动抛出指定异常

在上面的例子中，我们通过代码构造了一个异常，但是这种方式其实是不太方便的，特别是如果我们想在远程环境抛出一个异常，需要修改代码重新部署，测试完后还要修改回来再次部署。而 Throw Exception 则可以直接抛出一个异常，避免了这些繁琐的流程。

降帧（Drop Frame）

功能：当我们 Debug 从 A 方法进入 B 方法时，通过降帧（退帧）可以返回到调用 B 方法前，这样我们就可以再一次调用 B 方法。

通常用于当我们快执行完 B 方法后，发现某个重要流程被我们跳过了，想再看一下，则此时可以先回退到 A 方法，然后再次进入 B 方法。

我们知道方法的执行和结束在 JVM 中对应的是栈帧的入栈和出栈，因此栈帧描述的就是方法对应的模型，而降帧（退帧）则对应的就是回退到上一个方法。

断点条件（Condition）

功能：当程序执行到断点位置时，需要 Condition 中的表达式返回 true，才会暂停，否则会直接跳过。

用于断点所在的地方执行次数过多时，避免浪费时间在不想关注的流程上。例如我们有一个 Spring bean 的初始化存在问题，我们想跳过其他 bean 的初始化流程，则可以在初始化的入口设置 beanName.equals(“”) 表达式，来达到只在我们关注的 bean 执行时才暂停。

强制返回（Force Return）

功能：强制结束当前程序运行流程，直接返回。

当我们调试时，发现继续往下执行就要将错误的数据写入数据库时，我们可以通过 Force Return 来强行结束当前流程。

而如果我们是通过 Stop 按钮来结束，此时结束的是 Debug 流程，而程序流程还是会往下执行，从而将错误数据写入数据库。

Stream 调试（Trace Current Stream Chain）

功能：当我们暂停在 Stream 的处理代码行时，可以将 Stream 的整个处理流程以图形化界面的形式展示。

合理的使用 Stream 会让我们的代码更加简洁，但是现在存在大量滥用 Stream 的情况，Stream 本身就比较抽象，大量滥用会使得 Stream 的代码难以理解和调试。

当我们发现问题出在 Stream 的处理流程中时，我们可以通过该功能来看到每个步骤处理前和处理后的数据，方便我们定位排查是哪一步出了问题。

执行表达式（Evaluate Expression）

功能：用于执行一段我们实时写的代码，例如查看数据、修改数据。

当我们在测试时，发现某段代码逻辑很难有符合条件的数据时，可以通过该功能直接修改数据，来加快我们的测试。

该功能非常强大，我们可以在这边执行任何逻辑，举个例子：可以将数据保存到数据库、可以发送一个RPC请求等等。

远程调试（Remote JVM Debug）

功能：调试部署在远程服务器上的代码。

远程调试最常见的使用场景是排查线上问题，下面举个例子。

有一个用户（userId=8888）请求某个接口会出现异常，但是其他用户是正常的，包括我们的各种测试账号。

此时我们可以使用测试账号（userId=1222），在预发布环境向该接口发起请求，并且我们会通过远程 Debug 在接口入口处拦截住该请求，然后我们通过执行表达式功能，将userId从1222修改为8888，则接下来我们就可以模拟出现问题的用户来调试整个接口了，从而帮助我们快速定位到问题。

注意：使用远程Debug的环境必须不能对外网访问，否则可能存在安全隐患。

远程调试使用教程

不同版本的远程 Debug 所需的配置参数不同，通过Idea 可以看到不同版本对应的参数。

各个版本所需配置参数：

// JDK1.3 or earlier
-Xnoagent -Djava.compiler=NONE -Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005
// JDK1.4
-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005
// JDK5-8：
-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005
// JDK9 or later
-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=*:5005

配置方式主要用以下两种：

1）使用启动命令

java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005 -jar java-study-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

2）在启动脚本中增加上述配置

下面在本地模拟一个流程：

1）模拟启动一个服务，使用了远程 Debug 的参数启动

2）通过浏览器发送请求，可以看到此时由于被我们 Debug 住，所以左上角会有个图标在转圈圈等待

3）可以看到请求确实被我们拦截住了，接着我们就可以像本地Debug一样来进行调试了

多线程调试（Suspend）

Suspend 有两种模式：All 和 Thread。

Thread：暂停进入断点的线程，不影响其他线程执行。所有进入断电的线程依次Debug。

All：暂停全部线程。只能 Debug 第一个暂停线程。

这边两种模式的后半句如果难以理解，可以看下我视频里面的案例来帮助理解。

Thread模式执行

通过输出内容，可以看到线程1被阻塞，线程2和主线程都已经执行结束

All 模式执行

可以看到线程2和主线程没有使用断点，但是也被暂停了，因为没有输出内容。

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